电化学历届高考题[1]1.ppt

专题六 原电解池 电解池 历届高考题 考点简析1 理解原电池原理 熟记金属活动性顺序 了解化学腐蚀与电化腐蚀及一般防腐方法 2 理解电解的基本原理及应用 3 掌握氯碱工业反应原理及铜的电解精炼 了解电镀铜 专题点金 一 命题焦点 电化学是氧化还原反应知识的应用 它能将物理 生物等学科知识进行综合 并贴近生活 生产实际 为开发新能源提供理论指导 因此在高考试题中占有重要地位 它考查了学生分析问题和解决问题的能力 主要题型有选择题 填空题 简答题 简单的计算题 纵观近几年的理综高考试题 围绕新型电池的命题较多 预计在2007年高考中会继续沿用 二 应考策略 1 原电池 电解池是中学电化学基础 高考热点之一 主要以选择题的形式出现 它考查的主要内容有 原电池 电解池的电极名称及电极反应式 根据原电池 电解池的电极变化 判断金属活泼性强弱 判断酸 碱 盐的水溶液在电解时pH的变化趋势 对几种新型电池的电极反应的认识和书写 有关电解产物的判断和计算 考题精练1 00全国 钢铁发生电化学腐蚀时 负极发生的反应是A 2H 2e H2B 2H2O O2 4e 4OH C Fe 2e Fe2 D 4OH 4e 2H2O O22 00全国春招 100mL浓度为2mol L 1的盐酸跟过量的锌片反应 为加快反应速率 又不影响生成氢气的总量 可采用的方法是A 加入适量的6mol L 1的盐酸B 加入数滴氯化铜溶液C 加入适量蒸馏水D 加入适量的氯化钠溶液 C B 例3 2000年理综 熔融盐燃料电池具有高的发电效率 因而受到重视 可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质 CO为阳极燃气 空气与CO2混合气为阴极助燃气 制得在650 下工作的燃料电池 完成有关的电极反应式 阳极反应式 2CO 2CO32 4CO2 4e 阴极反应式 总电池反应式 分析点拨 2CO O2 2CO2 O2 2CO2 4e 2CO 分析点拨 原电池的反应原理 就是利用氧化还原反应中有电子的转移 在阳极CO失去电子 且消耗了CO 在阴极得电子的是O2 再与CO2结合生成CO 故阴极的反应式为O2 2CO2 4e 2CO阴阳两极消耗和生成的CO的量相等 所以总反应式为两极电极反应式之和 为2CO O2 2CO2 C 4 00全国春招 用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中 通电电解 当电解液的pH从6 0变为3 0时 设电解时阴极没有氢气析出 且电解液在电解前后体积变化可以忽略 电极上析出银的质量大约是A 27mgB 54mgC 108mgD 216mg B B 04全国理综1 27 答案 2H 2e H2 放出气体 溶液变红 2Cl 2e Cl2 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在电极附近 试纸变蓝色 纯铜Cu2 2e Cu 粗铜Cu 2e Cu2 12 下图为氢氧燃料电池原理示意图 按照此图的提示 下列叙述不正确的是A a电极是负极B b电极的电极反应为 C 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 B 答案 1 2I 2e I2 2 2H 2e H2 3 KI 或NaI等 水溶液 4 CCl4 或CHCl3等 5 I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度 所以绝大部分I2都转移到CCl4中 6 焰色反应透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色 05北京理综 27 15分 X Y Z W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素 已知 X可分别与Y W形成X2Y X2Y2 XW等共价化合物 Z可分别与Y W形成Z2Y Z2Y2 ZW等离子化合物 请回答 1 Z2Y的化学式是 2 Z2Y2与X2Y反应的化学方程式 Na2O 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 05北京理综 27 3 如图所示装置 两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液 C I C II 为多孔石墨电极 接通S1后 C I 附近溶液变红 两玻璃管中有气体生成 一段时间后 两玻璃管中液面未脱离电极 断开S1 接通S2 电流表的指针发生偏转 此时 C I 的电极名称是 填写正极或负极 C II 的电极反应式是 4 铜屑放入稀硫酸不发生反应 若在稀硫酸中加入X2Y2 铜屑可逐渐溶解 该反应的离子方程式是 负极 Cl2 2e 2Cl Cu H2O2 2H Cu2 2H2O 05全国理综1 11 关于电解NaCl水溶液 下列叙述正确的是A 电解时在阳极得到氯气 在阴极得到金属钠B 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液 溶液呈棕色C 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液 溶液呈无色D 电解一段时间后 将全部电解液转移到烧杯中 充分搅拌后溶液呈中性 05天津理综 12 金属镍有广泛的用途 粗镍中含有少量Fe Zn Cu Pt等杂质 可用电解法制备高纯度的镍 下列叙述正确的是 已知 氧化性Fe2 Ni2 Cu2 A 阳极发生还原反应 其电极反应式 Ni2 2e NiB 电解过程中 阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C 电解后 溶液中存在的金属阳离子只有Fe2 和Zn2 D 电解后 电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt B D 06年江苏化学 14 锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池 该电池具有能量密度大 电压高的特性 锂离子电池放电时的电极反应式为负极反应 C6Li xe C6Li1 x xLi C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料 正极反应 Li1 xMO2 xLi xe LiMO2 LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物 下列有关说法正确的是A 锂离子电池充电时电池反应为C6Li Li1 xMO2 LiMO2 C6Li1 xB 电池反应中 锂 锌 银 铅各失去1mol电子 金属锂所消耗的质量最小C 锂离子电池放电时电池内部Li 向负极移动D 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1 x xLi xe C6Li BD 06年江苏化学 25 10分 利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一 某研究小组设计了如右图所示的循环系统实现光分解水制氢 反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供 反应体系中I2和Fe3 等可循环使用 写出电解池A 电解池B和光催化反应池中反应的离子方程式 若电解池A中生成3 36LH2 标准状况 试计算电解池B中生成Fe2 的物质的量 若循环系统处于稳定工作状态时 电解池A中流入和流出的HI浓度分别为amol L 1和bmol L 1 光催化反应生成Fe3 的速率为cmol L 1 循环系统中溶液的流量为Q 流量为单位时间内流过的溶液体积 试用含所给字母的代数式表示溶液的流量Q 06年江苏化学 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间 以下叙述正确的是A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极 乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的pH均增大D产生气泡的速度甲比乙慢 C 2006广东化学 16 某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极 嵌入锂的碳材料为负极 含Li 导电固体为电解质 放电时的电池反应为 Li LiMn2O4 Li2Mn2O4 下列说法正确的是A 放电时 LiMn2O4发生氧化反应B 放电时 正极反应为 Li LiMn2O4 e Li2Mn2O4C 充电时 LiMn2O4发生氧化反应D 充电时 阳极反应为 Li e Li B 2006北京理综 27 14分 铝和氢氧化钾都是重要的工业产品 请回答 1 工业冶炼铝的化学方程式是 2 铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是 3 工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质 可用离子交换膜法电解提纯 电解槽内装有阳离子交换膜 只允许阳离子通过 其工作原理如图所示 该电解槽的阳极反应式是 通电开始后 阴极附近溶液pH会增大 请简述原因 除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口 填写 A 或 B 导出 2006全国理综1 9 把分别盛有熔融的氯化钾 氯化镁 氯化铝的三个电解槽串联 在一定条件下通电一段时间后 析出钾 镁 铝的物质的量之比为A 1 2 3B 3 2 1C 6 3 1D 6 3 2 D 2006四川理综 i 下列描述中 不符合生产实际的是A电解熔融的氧化铝制取金属铝 用铁作阳极B电解法精炼粗铜 用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱 用涂镍碳钢网作阴极D在镀件上电镀锌 用锌作阳极 A 2006天津理综 i 我国首创的海洋电池以铝板为负极 铂网为正极 海水为电解质溶液 空气中的氧气与铝反应产生电流 电池总反应为 4A1 3O2 6H2O 4A1 OH 3 下列说法不正确的是A正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH B电池工作时 电流由铝电极沿导线流向铂电极C以网状的铂为正极 可增大与氧气的接触面积D该电池通常只需更换铝板就可继续使用 B 2006重庆理综 i 14分 铅蓄电池是典型的可充型电池 它的正负极格板是惰性材料 电池总反应式为 Pb PbO2 4H 2SO42 2PbSO4 2H2O请回答下列问题 不考虑氢 氧的氧化还原 1 放电时 正极的电极反应式是 电解液中H2SO4的浓度将变 当外电路通过1mol电子时 理论上负极板的质量增加g PbO2 2e 4H SO42 PbSO4 2H2O 小 48 2 在完全放电耗尽PbO2和Pb时 若按右图连接 电解一段时间后 则在A电极上生成 B电极上生成 此时铅蓄电池的正负极的极性将 Pb PbO2 1 2010全国卷1 右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图 电池的一个点极由有机光敏燃料 S 涂覆在纳米晶体表面制成 另一电极由导电玻璃镀铂构成 电池中发生的反应为 激发态 B 下列关于该电池叙述错误的是 A 电池工作时 是将太阳能转化为电能B 电池工作时 离子在镀铂导电玻璃电极上放电C 电池中镀铂导电玻璃为正极D 电池的电解质溶液中I 和I3 的浓度不会减少 解析 B选项错误 从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极 也即镀铂电极做正极 发生还原反应 I3 2e 3I A选项正确 这是个太阳能电池 从装置示意图可看出是个原电池 最终是将光能转化为化学能 应为把上面四个反应加起来可知 化学物质并没有减少 C正确 见B选项的解析 D正确 此太阳能电池中总的反应一部分实质就是 I3 3I 的转化 还有I2 I I3 另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已 所有化学物质最终均不被损耗 答案 B 命题意图 考查新型原电池 原电池的两电极反应式 电子流向与电流流向 太阳能电池的工作原理 原电池的总反应式等 还考查考生变通能力和心理素质 能否适应陌生的情境下应用所学知识解决新的问题等 点评 本题立意很好 但是考查过为单薄 而且取材不是最新的 在3月份江苏省盐城市高三第二次调研考试化学试题第17题 3 问 与此题极为相似的模型 这对一些考生显得不公平 2010浙江卷 9 Li Al FeS电池是一种正在开发的车载电池 该电池中正极的电极反应式为 2Li FeS 2e Li2S Fe有关该电池的下列叙述中 正确的是 A Li Al在电池中作为负极材料 该材料中Li的化合价为 1价B 该电池的电池反应式为 2Li FeS Li2S FeC 负极的电极反应式为Al 3e Al3 D 充电时 阴极发生的电极反应式为 C 试题解析 本题涵盖电解池与原电池的主体内容 涉及电极判断与电极反应式书写等问题 根据给出的正极得电子的反应 原电池的电极材料Li Al FeS可以判断放电时 原电池 负极的电极反应式为Al 3e Al3 A Li和Al分别是两极材料 B 应有Al的参加 D 应当是阳极失电子反应 本题答案 C教与学提示 原电池与电解池的教学一定要重视电极反应式书写 电极反应式书写是原电池和电解池内容或原理的核心 原电池的教学可以从原电池反应的总反应式 可以自发进行的氧化还原反应 负极反应 因负极就是参加反应的电极 开始 电解池的教学要从外加电源的正负极 分析阳极 活性电极时本身参加反应 开始 最终获得被进行的氧化还原反应 2010广东理综卷 23 铜锌原电池 如图9 工作时 下列叙述正确的是A正极反应为 Zn 2e Zn2 B电池反应为 Zn Cu2 Zn2 CuC在外电路中 电子从负极流向正极D盐桥中的K 移向ZnSO4溶液 解析 Zn是负极 故A错 电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同 故B正确 根据闭合回路的电流方向 在外电路中 电子由负极流向正极 故C正确 在溶液中 阳离子往正极移动 故D错误 答案 BC 2010安徽卷 11 某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H 其基本结构见右图 电池总反应可表示为 2H2 O2 2H2O 下列有关说法正确的是 A 电子通过外电路从b极流向a极B b极上的电极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH C 每转移0 1mol电子 消耗1 12L的H2D H 由a极通过固体酸电解质传递到b极 D 解析 首先明确a为负极 这样电子应该是通过外电路由a极流向b A错 B选项反应应为O2 4e 4H 2H2O C没有告知标准状况 2010福建卷 11 铅蓄电池的工作原理为 研读右图 下列判断不正确的是 C A K闭合时 d电极反应式 B 当电路中转移0 2mol电子时 I中消耗的H2SO4为0 2molC K闭合时 II中SO42 向c电极迁移D K闭合一段时间后 II