安徽省蚌埠鐵中2014屆高考化學一輪復習（夯實基礎 配配套規(guī)范訓練卷）《專題6 第3講專題講座九 電化學高考命題的探究》 新人教版

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1、 專題6　第3講專題講座九　電化學高考命題的探究 電化學知識是歷年來的命題重點，幾乎每年每套化學試卷中都有所涉及，有時出現在選擇題中，有時出現在非選擇題中。在考查電化學基礎知識的前提下，命題題材及角度出現新的變化特點，現主要以近幾年電化學試題為例說明。 一、關注新型化學電源的高考命題角度 新型電池一般具有高能環(huán)保，經久耐用，電壓穩(wěn)定，比能量高等特點，取材于這些新型電池的試題，既能體現化學的實用性，又能體現化學命題的時代性、新穎性，使試題在考查電化學知識的同時，又能較好地考查學生分析、靈活解答問題的能力，預測該種命題情景趨勢將會繼續(xù)。 1．可充電電池放電時電極極性判斷及充電時與電源的連

2、接 (2)可充電電池用完后充電時，原電池的負極與外電源的負極相連，原電池的正極與外電源的正極相連。 2．可充電電池電極反應式的書寫方法 書寫可充電電池電極反應式，一般都是先書寫放電的電極反應式。書寫放電的電極反應式時，一般要遵守三步：第一，先標出原電池總反應式電子轉移的方向和數目，指出參與負極和正極反應的物質；第二，寫出一個比較容易書寫的電極反應式(書寫時一定要注意電極產物是否與電解質溶液共存)；第三，在電子守恒的基礎上，總反應式減去寫出的電極反應式即得另一電極反應式。 充電的電極反應與放電的電極反應過程相反，充電的陽極反應為放電正極反應的逆過程，充電的陰極反應為放電負極反應的

3、逆過程。 3．對溶液中離子的移動方向判斷 放電時，陰離子移向負極，陽離子移向正極；充電時，陰離子移向陽極，陽離子移向陰極。 【例1】　(2013·安徽理綜，12)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行發(fā)電，在海水中電池總反應可表示為5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl 下列“水”電池在海水中放電時的有關說法正確的是 (　　) A．正極反應式：Ag＋Cl－－e－===AgCl B．每生成1 mol Na2Mn5O10轉移2 mol電子 C．Na＋不斷向“水”電池的負極移動 D．AgCl是還原產物 【例

4、2】　(2013·新課標全國卷，11)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2 下列有關該電池的說法不正確的是 (　　) A．電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負極為Fe B．電池放電時，負極反應為Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 C．電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低 D．電池充電時，陽極反應為2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O 【例3】　(2013·江蘇，11)下圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是(　　) A．該系統(tǒng)中只存在3

5、種形式的能量轉化 B．裝置Y中負極的電極反應式為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．裝置X能實現燃料電池的燃料和氧化劑再生 D．裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實現物質的零排放，并能實現化學能與電能間的完全轉化 二、電化學與化學實驗知識有機融合 由于電化學在電極反應分析及電極反應式等知識中，要涉及到電極材料、電解液中離子等性質的分析，因而在電化學考查中就容易與化學實驗融合在一起，如電解液的制備、凈化、電極反應產物的檢驗、電化學裝置的設計等等，這樣就提高了試題的綜合度，利于全面考查學生的基礎知識及靈活解答問題的能力。在崇尚知識立意、能力考查的命題原則下，相信該類試題將繼續(xù)受到推崇。

6、【例4】　(2013·山東理綜，29)Zn－MnO2干電池應用廣泛，其電解質溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。 (1)該電池的負極材料是____________。電池工作時，電子流向______________(填“正極”或“負極”)。 (2)若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2＋，會加速某電極的腐蝕，其主要原因是________________________________________________________________________。 欲除去Cu2＋，最好選用下列試劑中的________(填代號)。 　 a．NaOH b．Zn c．Fe d

7、．NH3·H2O (3)MnO2的生產方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應式是________________________________________________________________________。 若電解電路中通過2 mol電子，MnO2的理論產量為 ________________________________________________________________________g。 【例5】　(2013·大綱全國卷Ⅱ，29)右圖是一個用鉑絲作電極， 電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑， 此時

8、溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.8～8.0，酸色 —紅色，堿色—黃色) 回答下列問題： (1)下列關于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是　　　　(填編號)； ①A管溶液由紅變黃；② B管溶液由紅變黃；③ A管溶液不變色；④B管溶液不變色 (2)寫出A管中發(fā)生反應的反應式： ________________________________________________________________________； (3)寫出B管中發(fā)生反應的反應式： ______________________________________________________

9、__________________； (4)檢驗a管中氣體的方法是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (5)檢驗b管中氣體的方法是 ________________________________________________________________________ ________________________

10、________________________________________________； (6)電解一段時間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內觀察到的現象是 ________________________________________________________________________。 三、在元素推斷等知識中滲透電化學內容 　 元素推斷、物質推斷、氧化還原反應、反應速率影響等知識也是命題考查的重點內容。為了拓展知識考查的寬度，體現學科知識的密切相關性，故在該類問題中常設計一些簡單的電化學知識考查，以提高試題的綜合性，但難度不大。 【例6】　X、Y、Z、W為按

11、原子序數由小到大排列的四種短周期元素。 已知：①X可分別與Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共價化合物； ②Z可分別與Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等離子化合物。請回答： (1)Z2Y的化學式是____________。 (2)Z2Y2與X2Y反應的化學方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)如右圖所示裝置，兩玻

12、璃管中盛滿滴有酚酞溶液的ZW飽和溶液，C(Ⅰ)、C(Ⅱ)為多孔石墨電極。 接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成。 一段時間后(兩玻璃管中液面未脫離電極)，斷開S1，接通S2， 電流表的指針發(fā)生偏轉。此時：C(Ⅰ)的電極名稱是　　　　 (填“正極”或“負極”)，C(Ⅱ)的電極反應式是 ____________________________________________________ ____________________________________________________。 (4)銅屑放入稀H2SO4中不發(fā)生反應，若在稀H2SO4中放入X2Y2

13、，銅屑可逐漸溶解， 該反應的離子方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 【例1】　B　[由電池總反應式可知，Ag在負極失去電子，生成氧化產物AgCl，每生成2 mol AgCl，即生成1 mol Na2Mn5O10，轉移2 mol電子，故A、D錯誤，B正確；Na＋應向電池的正極移動，C錯誤。] 【例2】　C　[由鐵鎳蓄

14、電池放電時的產物全部是堿可知，電解液為堿性溶液，放電時負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，故Fe為負極，Ni2O3為正極，A正確；放電時，Fe失電子被氧化，負極反應式為Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，B正確；充電時，陰極發(fā)生還原反應，電極反應式為Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，pH增大，C錯誤；充電時，陽極發(fā)生氧化反應，電極反應式為2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O，D正確。] 【例3】　C　[太陽能電池利用光能轉化為電能可直接作用于工作馬達實現了電能與機械能的轉化；在裝置X中，電解水生成H2、O2，實現了光能與化學能的轉化；在裝置Y中構成燃

15、料電池，化學能轉化為電能，作用于馬達實現了電能與機械能的轉化，A、D錯誤；氫氧燃料電池的負極上應是H2參加反應，B錯誤；裝置X能利用光能實現H2、O2、H2O的循環(huán)再生，C正確。] 【例4】　(1)Zn(或鋅)　正極 (2)鋅與還原出來的Cu構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕　b (3)2H＋＋2e－===H2↑ 　87 解析　本題考查電化學原理。(1)由原電池原理可知，負極材料是Zn，電池工作時，電子由負極經外電路流向正極。(2)在金屬活動性順序表中，Cu排在Zn的后面，Cu2＋能將Zn氧化為Zn2＋，從而使Zn電極受到腐蝕，利用反應Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋，可用Zn除去Cu2＋

16、，另外幾種試劑在除Cu2＋時會引入雜質。(3)電解時陰極發(fā)生還原反應，溶液中的H＋在陰極得電子被還原。由關系式Mn2＋―→MnO2―→2e－可得電路中通過2 mol電子時，MnO2的理論產量為87 g。 【例5】　(1)①④ (2)2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑)　Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ (3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑) (4)用拇指按住管口，取出試管，管口靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有淡藍色火焰 (5)用拇指按住管口，取出試管正立，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內

17、會復燃 (6)溶液呈紅色，白色沉淀溶解(或大部分溶解) 【例6】　(1)Na2O (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (3)負極　Cl2＋2e－===2Cl－ (4)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 解析　由X、Y、Z、W為原子序數由小到大的四種短周期元素和①②知，X為H，Y為O，Z為Na，W為Cl。則Z2Y為Na2O，Z2Y2與X2Y的反應方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；接通S1后電解飽和NaCl溶液，C(Ⅰ)附近變紅說明發(fā)生反應2H＋＋2e－===H2↑，c(OH－)增大。而C(Ⅱ)極應為2Cl－－2e－===Cl2↑。當斷開S1接通S2后，構成了由H2和Cl2及溶液形成的原電池，H2失電子為負極，Cl2所在極C(Ⅱ)為正極，電極反應式為Cl2＋2e－===2Cl－；銅屑與稀H2SO4不反應，加入X2Y2即H2O2后，由于H2O2具有強氧化性，所以銅屑溶解。 6