專題09電化學(xué)基本原理—三年高考化學(xué)真題分項(xiàng)版解析解析版.docx

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1、1【2017新課標(biāo)1卷】支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是 A通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B通電后外電路電子被強(qiáng)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(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整【答案】C【名師點(diǎn)睛】該題難度較大，明確電化學(xué)原理是以及金屬的防腐蝕原理是解答的關(guān)鍵，鋼管樁表面腐蝕電流的理解是難點(diǎn)，注意題干信息的挖掘，即高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，性質(zhì)不活潑，不會(huì)被損耗。2【2017新課標(biāo)2卷】用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)

2、溶液一般為混合溶液。下列敘述錯(cuò)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陰極的電極反應(yīng)式為：D硫酸根離子在電解過程中向陽極移動(dòng)【答案】C【解析】A、根據(jù)原理可知，Al要形成氧化膜，化合價(jià)升高失電子，因此鋁為陽極，故A說法正確；B、不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，故B說法正確；C、陰極應(yīng)為陽離子得電子，根據(jù)離子放電順序應(yīng)是H放電，即2H2e=H2，故C說法錯(cuò)誤；D、根據(jù)電解原理，電解時(shí)，陰離子移向陽極，故D說法正確?！久麕燑c(diǎn)睛】本題考查電解原理的應(yīng)用，如本題得到致密的氧化鋁，說明鋁作陽極，因此電極方程式應(yīng)是2Al6e3H2O=Al2O36H，這就要求學(xué)生不能照搬課本知識(shí)，注意題干

3、信息的挖掘，本題難度不大。3【2017新課標(biāo)3卷】全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2Sx（2x8）。下列說法錯(cuò)誤的是A電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4B電池工作時(shí)，外電路中流過0.02 mol電子，負(fù)極材料減重0.14 gC石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多【答案】D【名師點(diǎn)睛】考查二次電池的使用，涉及原電池工作原理，原電池工作時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，而電池充電時(shí)，原來的負(fù)極連接電源的負(fù)極為電解池的陰極，

4、發(fā)生還原反應(yīng)，而原來的正極連接電源的正極為電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，解題是通過結(jié)合反應(yīng)原理，根據(jù)元素化合價(jià)的變化，判斷放電時(shí)正負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)，再結(jié)合電解質(zhì)書寫電極反應(yīng)方程式。4【2017江蘇卷】下列說法正確的是A反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的H 0 B地下鋼鐵管道用導(dǎo)線連接鋅塊可以減緩管道的腐蝕 C常溫下，KspMg(OH)2=5.61012，pH=10的含Mg2+溶液中，c(Mg2+)5.6104 molL1D常溫常壓下，鋅與稀H2SO4反應(yīng)生成11.2 L H2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.021023【答案】BC【名師點(diǎn)睛】本題考查了對(duì)熵變、金屬的電化學(xué)防腐措施、難溶電解質(zhì)的沉

5、淀溶解平衡、氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移、氣體摩爾體積以及阿伏加德羅常數(shù)的掌握情況。要求學(xué)生會(huì)判斷一些常見反應(yīng)的熵變，能合理運(yùn)用熵判據(jù)和焓判據(jù)來判斷一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行；搞懂犧牲陽極的陰極保護(hù)法和外接電流的陰極保護(hù)法的原理及其區(qū)別；會(huì)進(jìn)行有關(guān)溶度積的簡(jiǎn)單計(jì)算；會(huì)判斷氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；弄清氣體摩爾體積的使用條件及阿伏加德羅常數(shù)的含義和近似值。5【2016新課標(biāo)1卷】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na+和可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是A通電后中間隔室

6、的SO42離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C負(fù)極反應(yīng)為2H2O 4e = O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成【答案】B【考點(diǎn)定位】考查電解原理的應(yīng)用的知識(shí)?！久麕燑c(diǎn)睛】化學(xué)反應(yīng)主要是物質(zhì)變化，同時(shí)也伴隨著能量變化。電化學(xué)是化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化關(guān)系的化學(xué)。電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，它可以使不能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)借助于電流而發(fā)生。與外接電源正極連接的電極為陽極，與外接電源的負(fù)極連接的電極為陰極。陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。若陽極是活性電極(除Au、Pt、C之外的

7、電極)，則電極本身失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；若是惰性電極(Au、Pt、C等電極)，則是溶液中的陰離子放電，放電的先后順序是S2-IBrClOH含氧酸根離子，陰極則是溶液中的陽離子放電，放電順序是Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+，與金屬活動(dòng)性順序剛好相反。溶液中的離子移方向符合：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，即陽離子向陰極區(qū)移動(dòng)，陰離子向陽極區(qū)移動(dòng)。掌握電解池反應(yīng)原理是本題解答的關(guān)鍵。本題難度適中。6【2016新課標(biāo)2卷】MgAgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是A負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+B正極反應(yīng)式為Ag+e-=AgC電池放電時(shí)Cl-由正極向負(fù)

8、極遷移D負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2【答案】B【解析】試題分析：根據(jù)題意，電池總反應(yīng)式為：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正極反應(yīng)為：2AgCl+2e-= 2Cl-+ 2Ag，負(fù)極反應(yīng)為：Mg-2e=Mg2+，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)原電池來說，陰離子由正極移向負(fù)極，C項(xiàng)正確；由于鎂是活潑金屬，則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2，D項(xiàng)正確；答案選B?！究键c(diǎn)定位】考查原電池的工作原理?！久麕燑c(diǎn)睛】本題以Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池為載體，考查原電池電極反應(yīng)式的書寫，離子的遷移方向等知識(shí)?；瘜W(xué)電源是高考中的熱點(diǎn)，也是難點(diǎn)，學(xué)

9、生要結(jié)合原電池的知識(shí)來推斷試題給出的化學(xué)電源的工作原理，然后結(jié)合化合價(jià)的變化判斷正、負(fù)極。7【2016新課標(biāo)3卷】鋅空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn+O2+4OH+2H2O=2Zn(OH)42。下列說法正確的是（ ）A充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動(dòng)B充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸減小C放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn+4OH-2e=Zn(OH)42D放電時(shí)，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）【答案】C【考點(diǎn)定位】考查原電池和電解池的工作原理【名師點(diǎn)睛】本題考查原電池和電解池工作原理，這是兩個(gè)裝置的重點(diǎn)，也是新電池的考查點(diǎn)，需要熟

10、記。電極反應(yīng)式的書寫是電化學(xué)中必考的一項(xiàng)內(nèi)容，一般先寫出還原劑（氧化劑）和氧化產(chǎn)物（還原產(chǎn)物），然后標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目，最后根據(jù)原子守恒和電荷守恒完成缺項(xiàng)部分并配平反應(yīng)方程式，作為原電池，正極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OH，負(fù)極電極反應(yīng)式為：Zn4OH2e=Zn(OH)42；充電是電解池，陽離子在陰極上放電，陰離子在陽極上放電，即陽離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽極移動(dòng)，對(duì)可充電池來說，充電時(shí)原電池的正極接電源正極，原電池的負(fù)極接電源的負(fù)極，不能接反，否則發(fā)生危險(xiǎn)或電極互換，其電極反應(yīng)式是原電池電極反應(yīng)式的逆過程。涉及到氣體體積，首先看一下有沒有標(biāo)準(zhǔn)狀況，如果有，進(jìn)行計(jì)算，如果沒有必然是錯(cuò)誤選項(xiàng)

11、。掌握原電池和電解池反應(yīng)原理是本題解答的關(guān)鍵。本題難度適中。8【2016北京卷】用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生；下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是Aa、d處：2H2O+2e-=H2+2OH-Bb處：2Cl-2e-=Cl2Cc處發(fā)生了反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+D根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅【答案】B【考點(diǎn)定位】本題主要是考查電解原理的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】化學(xué)反應(yīng)主要是物質(zhì)變化，同時(shí)也伴隨著能量變化。電化學(xué)是化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化關(guān)系的化學(xué)。電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，它可以使

12、不能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)借助于電流而發(fā)生。與外接電源正極連接的電極為陽極，與外接電源的負(fù)極連接的電極為陰極。陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。若陽極是活性電極(除Au、Pt、C之外的電極)，則電極本身失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；若是惰性電極(Au、Pt、C等電極)，則是溶液中的陰離子放電，放電的先后順序是S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根離子，陰極則是溶液中的陽離子放電，放電順序是Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+，與金屬活動(dòng)性順序剛好相反。因此掌握電解池反應(yīng)原理是本題解答的關(guān)鍵。注意依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析可能發(fā)生的電極反應(yīng)。9【2016浙江卷】金屬（M）空氣電池（如圖）具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有

13、望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是A采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面B比較Mg、Al、Zn三種金屬空氣電池，Al空氣電池的理論比能量最高CM空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4Mn+nO2+2nH2O+4ne=4M(OH)nD在Mg空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜【答案】C【考點(diǎn)定位】考查原電池的工作原理?！久麕燑c(diǎn)睛】原電池是將化學(xué)能變成電能的裝置。

14、負(fù)極失去電子，被氧化，正極得到電子被還原。注意原電池中的正負(fù)極的反應(yīng)，氧氣肯定在正極得到電子，金屬肯定在負(fù)極失去電子，結(jié)合原電池的電解質(zhì)的環(huán)境分析其電極反應(yīng)的書寫。在電解質(zhì)溶液中，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)，電子從負(fù)極經(jīng)過導(dǎo)線流向正極。10【2016海南卷】某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液。下列說法正確的是AZn為電池的負(fù)極B正極反應(yīng)式為2FeO42+ 10H+6e=Fe2O3+5H2OC該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變D電池工作時(shí)向負(fù)極遷移【答案】AD【解析】A根據(jù)化合價(jià)升降判斷，Zn化合價(jià)只能上升，故為負(fù)極材料，K2FeO4為正極材料，正確；BKOH

15、溶液為電解質(zhì)溶液，則正極反應(yīng)式為2FeO42 +6e+8H2O =2Fe(OH)3+10OH，錯(cuò)誤；C該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度減小，錯(cuò)誤；D電池工作時(shí)陰離子OH向負(fù)極遷移，正確；故選AD?？键c(diǎn)：考查原電池原理及化學(xué)電源【名師點(diǎn)睛】原電池原理是建立在氧化還原和電解質(zhì)溶液基礎(chǔ)上，借助氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化，是高考命題重點(diǎn)，題目主要以選擇題為主，主要圍繞原電池的工作原理、電池電極反應(yīng)的書寫與判斷、新型電池的開發(fā)與應(yīng)用等進(jìn)行命題。11【2016上海卷】圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示A銅棒的質(zhì)量 Bc(Zn2+)Cc(H+) Dc(

16、SO42-)【答案】C【考點(diǎn)定位】考查原電池基本原理和溶液中離子濃度變化?！久麕燑c(diǎn)睛】原電池原理無論在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活和科學(xué)研究領(lǐng)域都有著重要用途，尤其在金屬的腐蝕與防護(hù)、新能源的開發(fā)和利用等方面有著不可替代的作用，因此也是歷年高考必考知識(shí)點(diǎn)之一。無論題型如何變化，如果把握原電池的工作原理、電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式，問題都會(huì)迎刃而解。在原電池中，一般活潑金屬作負(fù)極、失去電子、發(fā)生氧化反應(yīng)（金屬被氧化）、逐漸溶解（或質(zhì)量減輕）；不活潑金屬（或?qū)щ姷姆墙饘伲┳髡龢O、發(fā)生還原反應(yīng)、有金屬析出（質(zhì)量增加）或有氣體放出；電子從負(fù)極流出經(jīng)過外電路流回正極，電流方向正好相反；溶液中離子濃度變化及移動(dòng)方

17、向由電極反應(yīng)決定。12【2016四川卷】某電動(dòng)汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時(shí)電池的總反應(yīng)為：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(xM(Cu2)故乙池溶液的總質(zhì)量增加，C項(xiàng)正確；該裝置中為陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，電解過程中溶液中Zn2由甲池通過陽離子交換膜進(jìn)入乙池保持溶液中電荷平衡，陰離子并不通過交換膜，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；本題選C?！究键c(diǎn)定位】本題主要考查了原電池的反應(yīng)原理，涉及反應(yīng)類型、離子濃度的變化、電極的判斷、離子的移動(dòng)方向的判斷等18【2015四川卷】用下圖所示裝置除去含CN、Cl廢水中的CN時(shí)，控制溶液PH為910，陽極產(chǎn)生的ClO將CN氧化為兩種無

18、污染的氣體，下列說法不正確的是A用石墨作陽極，鐵作陰極B陽極的電極反應(yīng)式為：Cl + 2OH2e= ClO + H2OC陰極的電極反應(yīng)式為：2H2O + 2e = H2 + 2OHD除去CN的反應(yīng)：2CN+ 5ClO + 2H+ = N2 + 2CO2 + 5Cl+ H2O【答案】D【考點(diǎn)定位】電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)19【2015上海卷】研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是Ad為石墨，鐵片腐蝕加快Bd為石墨，石墨上電極反應(yīng)為：O2 + 2H2O + 4e 4OHCd為鋅塊，鐵片不易被腐蝕Dd為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為：2H+ + 2e H2【答案】D【解析】由于活動(dòng)性：Fe石墨，所以

19、鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2+進(jìn)入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時(shí)的速率快，正確。B.d為石墨，由于是中性電解質(zhì)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O2 + 2H2O + 4e 4OH，正確。C.若d為鋅塊，則由于金屬活動(dòng)性：ZnFe，Zn為原電池的負(fù)極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，鐵得到保護(hù)，鐵片不易被腐蝕，正確。D. d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應(yīng)為：O2 + 2H2O + 4e 4OH，錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】考查金屬的電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的知識(shí)。20【2015江蘇卷】一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是（ ）A反應(yīng)CH4H2O3H2CO,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol 電子B電極A上H2參與的電極反應(yīng)為：H22OH2e=2H2OC電池工作時(shí)，CO32向電極B移動(dòng) D電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為：O22CO24e=2CO32【答案】D【考點(diǎn)定位】考查原電池的工作原理和電極反應(yīng)式書寫。