三年高考2020高考化学试题分项版解析 专题09 电化学基本原理(含解析) 联系客服

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B.充电时,电解质溶液中c(OH)逐渐减小

C.放电时,负极反应为:Zn+4OH-2e===Zn(OH)4

D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况) 【答案】C 【解析】

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【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理

【名师点睛】本题考查原电池和电解池工作原理,这是两个装置的重点,也是新电池的考查点,需要熟记。电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容,一般先写出还原剂(氧化剂)和氧化产物(还原产物),然后标出电子转移的数目,最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分并配平反应方程式,作为原电池,正极反应式为:O2+2H2O+4e=4OH,负极电极反应式为:Zn+4OH-2e=Zn(OH)4;充电是电解池,阳离子在阴极上放电,阴离子在阳极上放电,即阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,对可充电池来说,充电时原电池的正极接电源正极,原电池的负极接电源的负极,不能接反,否则发生危险或电极互换,其电极反应式是原电池电极反应式的逆过程。涉及到气体体积,首先看一下有没有标准状况,如果有,进行计算,如果没有必然是错误选项。掌握原电池和电解池反应原理是本题解答的关键。本题难度适中。 12.【2016北京卷】用石墨电极完成下列电解实验。

实验一 实验二 -

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装置 a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c现象 处无明显变化 下列对实验现象的解释或推测不合理的是 A.a、d处:2H2O+2e=H2↑+2OH B.b处:2Cl-2e=Cl2↑ C.c处发生了反应:Fe-2e=Fe

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两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;…… 9

D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜 【答案】B 【解析】

【考点定位】本题主要是考查电解原理的应用

【名师点睛】化学反应主要是物质变化,同时也伴随着能量变化。电化学是化学能与电能转化关系的化学。电解池是把电能转化为化学能的装置,它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生。与外接电源正极连接的电极为阳极,与外接电源的负极连接的电极为阴极。阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。若阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极),则电极本身失去电子,发生氧化反应;若是惰性电极(Au、Pt、C等电极),则是溶液中的阴离子放电,放电的先后顺序是S>I>Br>Cl>OH>含氧酸根离子,阴极则是溶液中的阳离子放电,放电顺序是Ag>Hg>Fe>Cu>H,与金属活动性顺序刚好相反。因此掌握电解池反应原理是本题解答的关键。注意依据实验现象分析可能发生的电极反应。

13.【2016浙江卷】金属(M)–空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是 ...

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A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面 B.比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池,Al–空气电池的理论比能量最高 C.M–空气电池放电过程的正极反应式:4M+nO2+2nH2O+4ne=4M(OH)n

D.在Mg–空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜 【答案】C 【解析】

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【考点定位】考查原电池的工作原理。

【名师点睛】原电池是将化学能变成电能的装置。负极失去电子,被氧化,正极得到电子被还原。注意原电池中的正负极的反应,氧气肯定在正极得到电子,金属肯定在负极失去电子,结合原电池的电解质的环境分析其电极反应的书写。在电解质溶液中,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,电子从负极经过导线流向正极。

14.【2016海南卷】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是 A.Zn为电池的负极

B.正极反应式为2FeO4+ 10H+6e=Fe2O3+5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH?向负极迁移 【答案】AD

【解析】A.根据化合价升降判断,Zn化合价只能上升,故为负极材料,K2FeO4为正极材料,正确;B.KOH溶液为电解质溶液,则正极反应式为2FeO4 +6e+8H2O =2Fe(OH)3+10OH,错误;C.该电池放电过程中电解质溶液浓度减小,错误;D.电池工作时阴离子OH向负极迁移,正确;故选AD。 考点:考查原电池原理及化学电源

【名师点睛】原电池原理是建立在氧化还原和电解质溶液基础上,借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化,是高考命题重点,题目主要以选择题为主,主要围绕原电池的工作原理、电池电极反应的书写与判断、新型电池的开发与应用等进行命题。

15.【2016上海卷】图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示

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A.铜棒的质量 B.c(Zn) C.c(H) D.c(SO4) 【答案】C 【解析】

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【考点定位】考查原电池基本原理和溶液中离子浓度变化。

【名师点睛】原电池原理无论在工业生产、日常生活和科学研究领域都有着重要用途,尤其在金属的腐蚀与防护、新能源的开发和利用等方面有着不可替代的作用,因此也是历年高考必考知识点之一。无论题型如何变化,如果把握原电池的工作原理、电极反应式和电池总反应方程式,问题都会迎刃而解。在原电池中,一般活泼金属作负极、失去电子、发生氧化反应(金属被氧化)、逐渐溶解(或质量减轻);不活泼金属(或导电的非金属)作正极、发生还原反应、有金属析出(质量增加)或有气体放出;电子从负极流出经过外电路流回正极,电流方向正好相反;溶液中离子浓度变化及移动方向由电极反应决定。

16.【2016四川卷】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是 A.放电时,Li在电解质中由负极向正极迁移 B.放电时,负极的电极反应式为LixC6-xe= xLi+ C6 C.充电时,若转移1 mol e,石墨C6电极将增重7x g D.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe=Li1-xCoO2+Li 【答案】C 【解析】

试题分析:A、放电时,阳离子在电解质中向正极移动,故正确;B、放电时,负极失去电子,故正确;C、充电时,若转移1 mol电子,则石墨电极上溶解1/x mol C6,电极质量减少,故错误;D、充电时阳极失去电子,为原电池的正极的逆反应,故正确。 【考点定位】考查电化学原理的应用,化学电源。

【名师点睛】电化学问题分析思路:首先要根据题给信息和装置确定考查的是原电池和电解池,然后根据反应类型、电子和电流方向、电解质中的离子流向、电极材料和实验现象等确定装置的两极,结合电极材料和离子种类、放电顺序确定放电的微粒,结合溶液的酸碱性、反应物和生成物结合原子守恒和电荷守恒确定电极反应式,进一步确定总反应进行作答。涉及电化学计算要紧抓电子守恒,涉及酸碱性分析要根据

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