(A版)2023版高考化學總復習-專題十二-電化學基礎(chǔ)學案

1、專題十二電化學根底考綱解讀考點考綱內(nèi)容高考例如預(yù)測熱度原電池原理及其應(yīng)用1.理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用,能書寫電極反響和總反響方程式2.了解常見化學電源的種類及其工作原理3.了解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施2023課標,11,6分2023課標,11,6分2023課標,11,6分電解原理及其應(yīng)用理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用,能書寫電極反響和總反響方程式2023課標,11,6分2023課標,11,6分分析解讀 電化學是氧化復原反響知識的應(yīng)用和延伸,是歷年高考的熱點內(nèi)容。通常會以新型二次電池為載體考查原電池原理與電解原理。備考時要側(cè)重原電池與電解池工作原理

2、中根底考點的復習和電極反響式書寫技巧的掌握。試題難度中等,預(yù)計在今后的高考中對本專題知識的考查會保持穩(wěn)定。命題探究五年高考考點一原電池原理及其應(yīng)用1.(2023課標,11,6分)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。以下表達錯誤的是()A.負極反響式為Mg-2e- Mg2+B.正極反響式為Ag+e- AgC.電池放電時Cl-由正極向負極遷移D.負極會發(fā)生副反響Mg+2H2O Mg(OH)2+H2答案B2.(2023課標,11,6分)鋅空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,反響為2Zn+O2+4OH-+2H2O 2Zn(OH)42A.充電時,電解質(zhì)溶液

3、中K+向陽極移動B.充電時,電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸減小C.放電時,負極反響為:Zn+4OH-2e- Zn(OH)4D.放電時,電路中通過2 mol電子,消耗氧氣22.4 L(標準狀況)答案C3.(2023四川理綜,5,6分)某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池,放電時電池總反響為:Li1-xCoO2+LixC6 LiCoO2+C6(x7C.鋼鐵水閘可用犧牲陽極或外加電流的陰極保護法防止其腐蝕D.一定條件下反響N2+3H2 2NH3到達平衡時,3v正(H2)=2v逆(NH3)答案C15.(2023大綱全國,9,6分)右圖是在航天用高壓氫鎳電池根底上開展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH-N

4、i電池)。以下有關(guān)說法不正確的是()A.放電時正極反響為:NiOOH+H2O+e- Ni(OH)2+OH-B.電池的電解液可為KOH溶液C.充電時負極反響為:MH+OH- H2O+M+e-D.MH是一類儲氫材料,其氫密度越大,電池的能量密度越高答案C16.(2023天津理綜,1,6分)化學與生產(chǎn)、生活息息相關(guān),以下表達錯誤的是()A.鐵外表鍍鋅可增強其抗腐蝕性B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染C.大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素D.含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放答案B17.(2023安徽理綜,10,6分)熱激活電池可用作火箭、導彈的工作電源。一種熱激活電池的根本結(jié)構(gòu)如

5、下圖,其中作為電解質(zhì)的無水LiCl-KCl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反響為:PbSO4+2LiCl+Ca CaCl2+Li2SO4+Pb。以下有關(guān)說法正確的是()A.正極反響式:Ca+2Cl-2e- CaCl2B.放電過程中,Li+向負極移動C.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成20.7 g PbD.常溫時,在正負極間接上電流表或檢流計,指針不偏轉(zhuǎn)答案D18.(2023北京理綜,7,6分)以下金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護法的是()A.水中的鋼閘門連接電源的負極B.金屬護欄外表涂漆C.汽車底盤噴涂高分子膜D.地下鋼管連接鎂塊答案A19.(2023課標,10,6

6、分)銀質(zhì)器皿日久外表會逐漸變黑,這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學原理可進行如下處理:在鋁質(zhì)容器中參加食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。以下說法正確的是()A.處理過程中銀器一直保持恒重B.銀器為正極,Ag2S被復原生成單質(zhì)銀C.該過程中總反響為2Al+3Ag2S 6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl答案B20.(2023江蘇單科,9,2分)Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如下。該電池工作時,以下說法正確的是()A.Mg電極是該電池的正極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反響C.石墨電極

7、附近溶液的pH增大D.溶液中Cl-向正極移動 答案C21.(2023江蘇單科,1,2分)燃料電池能有效提高能源利用率,具有廣泛的應(yīng)用前景。以下物質(zhì)均可用作燃料電池的燃料,其中最環(huán)保的是()A.甲醇B.天然氣C.液化石油氣D.氫氣答案D22.(2023北京理綜,8,6分)以下解釋事實的方程式不準確的是()A.用濃鹽酸檢驗氨:NH3+HCl NH4ClB.碳酸鈉溶液顯堿性:CO32-+H2O HCOC.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,鐵作負極被氧化:Fe-3e- Fe3+D.長期盛放石灰水的試劑瓶內(nèi)壁出現(xiàn)白色固體:Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O答案C23.(2023重慶理綜,11,14分)我國古代

8、青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價值和歷史價值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對其進行修復和防護具有重要意義。(1)原子序數(shù)為29的銅元素位于元素周期表中第周期。(2)某青銅器中Sn、Pb的質(zhì)量分別為119 g、20.7 g,那么該青銅器中Sn和Pb原子的數(shù)目之比為。(3)研究發(fā)現(xiàn),腐蝕嚴重的青銅器外表大都存在CuCl。關(guān)于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用,以下表達正確的是。A.降低了反響的活化能B.增大了反響的速率C.降低了反響的焓變D.增大了反響的平衡常數(shù)(4)采用“局部封閉法可以防止青銅器進一步被腐蝕。如將糊狀A(yù)g2O涂在被腐蝕部位,Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復分解反響,該化學方

9、程式為。(5)如下圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖。腐蝕過程中,負極是(填圖中字母“a或“b或“c);環(huán)境中的Cl-擴散到孔口,并與正極反響產(chǎn)物和負極反響產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為;假設(shè)生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,那么理論上耗氧體積為L(標準狀況)。答案(14分)(1)四(2)101(3)A、B(4)Ag2O+2CuCl 2AgCl+Cu2O(5)c2Cu2+3OH-+Cl- Cu2(OH)3Cl0.44824.(2023安徽理綜,28,14分)某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學腐蝕類型的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于

10、錐形瓶底部,塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時測量容器中的壓強變化。(1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格):編號實驗?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%為以下實驗作參照0.52.090.0醋酸濃度的影響0.536.00.22.090.0(2)編號實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時,容器中壓強明顯小于起始壓強,其原因是鐵發(fā)生了腐蝕,請在圖3中用箭頭標出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向;此時,碳粉外表發(fā)生了(填“氧化或“復原)反響,其電極反響式是。(3)該小組對圖2中0t1時壓強變大的原因提出了如下假設(shè),請你完成假設(shè)二:假設(shè)一:發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體;假設(shè)二:;(4)為驗證假設(shè)一

11、,某同學設(shè)計了檢驗收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設(shè)計一個實驗方案驗證假設(shè)一,寫出實驗步驟和結(jié)論。實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程):答案(1)編號實驗?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%2.0碳粉含量的影響(2)吸氧復原2H2O+O2+4e- 4OH-(或4H+O2+4e- 2H2O)(3)反響放熱,溫度升高(4)實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程):藥品用量和操作同編號實驗(多孔橡皮塞增加進、出導管);通入氬氣排凈瓶內(nèi)空氣;滴入醋酸溶液,同時測量瓶內(nèi)壓強變化(也可測溫度變化,檢驗Fe2+等)。如果瓶內(nèi)壓強增大,假設(shè)一成立。否那么假設(shè)一不成立。(此題屬于開放性試題,合理答案均給分)考點二

12、電解原理及其應(yīng)用1.(2023課標,11,6分)支撐海港碼頭根底的鋼管樁,常用外加電流的陰極保護法進行防腐,工作原理如下圖,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。以下有關(guān)表述不正確的是()A.通入保護電流使鋼管樁外表腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D.通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整答案C2.(2023課標,11,6分)用電解氧化法可以在鋁制品外表形成致密、耐腐蝕的氧化膜,電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。以下表達錯誤的是()A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C.陰極的電極反響式為:Al

13、3+3e-AlD.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動答案C3.(2023課標,11,6分)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如下圖,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場的作用下,兩膜中間的Na+和SO4以下表達正確的是()A.通電后中間隔室的SO4B.該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C.負極反響為2H2O-4e- O2+4H+,負極區(qū)溶液pH降低D.當電路中通過1 mol電子的電量時,會有0.5 mol的O2生成答案B4.(2023北京理綜,12,6分)用石墨電極完成以下電解實驗。實驗一實驗二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍;b處變紅,局部褪色;c處無

14、明顯變化兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生;n處有氣泡產(chǎn)生;以下對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是()A.a、d處:2H2O+2e- H2+2OH-B.b處:2Cl-2e- Cl2C.c處發(fā)生了反響:Fe-2e- Fe2+D.根據(jù)實驗一的原理,實驗二中m處能析出銅答案B5.(2023福建理綜,11,6分)某模擬“人工樹葉電化學實驗裝置如以下圖所示,該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。以下說法正確的是()A.該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為光能和電能B.該裝置工作時,H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C.每生成1 mol O2,有44 g CO2被復原D.a電極的反響為:3CO2+18H+-18e- C3H

15、8O+5H2O答案B6.(2023四川理綜,4,6分)用如下圖裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時,控制溶液pH為910,陽極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無污染的氣體。以下說法不正確的是()A.用石墨作陽極,鐵作陰極B.陽極的電極反響式:Cl-+2OH-2e- ClO-+H2OC.陰極的電極反響式:2H2O+2e- H2+2OH-D.除去CN-的反響:2CN-+5ClO-+2H+ N2+2CO2+5Cl-+H2O答案D7.(2023天津理綜,6,6分)為增強鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以Al作陽極、Pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁外表的氧化膜增厚。反響原理如下:電池:Pb(s)+P

16、bO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)電解池:2Al+3H2O Al2O3+3H2電解過程中,以下判斷正確的是()電池電解池AH+移向Pb電極H+移向Pb電極B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正極:PbO2+4H+2e- Pb2+2H2O陽極:2Al+3H2O-6e- Al2O3+6H+D答案D8.(2023大綱全國,9,6分)電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有Cr2O72-)時,以鐵板作陰、陽極,處理過程中存在反響Cr2O72-+6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O,最后Cr3+A.陽極反響為Fe-2e- Fe2+B.電解過程中溶液

17、pH不會變化C.過程中有Fe(OH)3沉淀生成D.電路中每轉(zhuǎn)移12 mol電子,最多有1 mol Cr2O7答案B9.(2023江蘇單科,16,12分)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下:注:SiO2在“堿溶時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。(1)“堿溶時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為。(2)向“過濾所得濾液中參加NaHCO3溶液,溶液的pH(填“增大“不變或“減小)。(3)“電解是電解熔融Al2O3,電解過程中作陽極的石墨易消耗,原因是。(4)“電解是電解Na2CO3溶液,原理如下圖。陽極的電極反響式為,陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學式為

18、。(5)鋁粉在1 000 時可與N2反響制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合,有利于AlN的制備,其主要原因是。答案(12分)(1)Al2O3+2OH-2AlO2-+H2(2)減小(3)石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化(4)4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-(5)NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al外表的Al2O3薄膜10.(2023天津理綜,10,14分)氫能是開展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。答復以下問題:(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點是(至少答出兩點)。但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負極反響式:。(

19、2)氫氣可用于制備H2O2。:H2(g)+A(l) B(l)H1O2(g)+B(l) A(l)+H2O2(l)H2其中A、B為有機物,兩反響均為自發(fā)反響,那么H2(g)+O2(g) H2O2(l)的H0(填“或“=)。(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反響:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)Hv(吸氫)(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為。(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:Fe+2H2O+2OH- FeO42-+3H2,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色FeO42-,鎳電極

20、有氣泡產(chǎn)生。假設(shè)氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。:Na2圖1圖2電解一段時間后,c(OH-)降低的區(qū)域在(填“陰極室或“陽極室)。電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因為。c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點中的一點,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:。答案(共14分)(1)污染小可再生來源廣資源豐富燃燒熱值高(任寫其中2個)H2+2OH-2e- 2H2O(2)7,那么溶液中c(N2H5+)c(N2H4H(3)工業(yè)上可用肼(N2H4)與新制Cu(OH)2反響制備納米級Cu2O,同時放出N2,該反響的化學方程式為。(4)發(fā)射火箭時,

21、肼為燃料,雙氧水為氧化劑,兩者反響生成氮氣與水蒸氣。1.6 g液態(tài)肼在上述反響中放出64.22 kJ的熱量,寫出該反響的熱化學方程式:。(5)肼-雙氧水燃料電池由于其較高的能量密度而廣受關(guān)注,其工作原理如下圖。那么電池正極反響式為,電池工作過程中,A極區(qū)溶液的pH(填“增大“減小或“不變)。答案(1)2(2)110-5 (3)N2H4+4Cu(OH)2 2Cu2O+N2+6H2O(4)N2H4(l)+2H2O2(l) N2(g)+4H2O(g)H=-1284.4 kJ/mol(5)H2O2+2e- 2OH-減小C組20232023年模擬方法題組方法原電池正、負極的判斷及電極反響式的書寫方法1.

22、(2023陜西西安長安區(qū)一中四檢,13)以下是4種燃料電池的工作原理示意圖,其中正極反響的產(chǎn)物為水的是()答案C2.(2023湖北荊州一檢,11)硼化釩(VB2)-空氣電池是目前儲電能力最高的電池,電池示意圖如下,該電池工作時反響為:4VB2+11O2 4B2O3+2V2O5。以下說法不正確的是()A.電極a為電池正極B.圖中選擇性透過膜為陰離子透過性膜C.電池工作過程中,電極a附近區(qū)域pH減小D.VB2極發(fā)生的電極反響為2VB2+22OH-22e- V2O5+2B2O3+11H2O答案C3.(2023湖南郴州一模,15)乙醇燃料電池中采用磺酸類質(zhì)子溶劑,在200 左右時供電,電池總反響為C2

23、H5OH+3O2 2CO2+3H2O,電池示意圖如下所示。以下說法中正確的是()A.電池工作時,質(zhì)子向電池的負極遷移B.電池工作時,電子由b極沿導線流向a極C.a極上發(fā)生的電極反響是:C2H5OH+3H2O+12e- 2CO2+12H+D.b極上發(fā)生的電極反響是:4H+O2+4e- 2H2O答案D4.(2023江蘇七校期中聯(lián)考,10)在一塊外表無銹的鐵片上滴食鹽水,放置一段時間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片在腐蝕過程中發(fā)生的總反響的化學方程式為2Fe+2H2O+O2 2Fe(OH)2,Fe(OH)2進一步被氧氣氧化為Fe(OH)3,再在一定條件下脫水生成鐵銹,其原理如以下圖。以下說法正確的是()A.鐵片發(fā)生復原反響而被腐蝕B.此過程中電子從C移向FeC.鐵片腐蝕時負極發(fā)生的電極反響為2H2O+O2+4e- 4OH-D.鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原