【开拓视野 把握考向】电化学合成氨试题赏析

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高考化学复习考点知识讲解与练习08 电化学及其应用(解析版)

高考化学复习考点知识讲解与练习08 电化学及其应用(解析版)

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下列叙述不.正.确.的是
A.放电时,a 电极反应为 I2Br− + 2e− 2I− + Br−
B.放电时,溶液中离子的数目增大 C.充电时,b 电极每增重0.65g ,溶液中有0.02mol I− 被氧化 D.充电时,a 电极接外电源负极 【答案】D 【解析】 【分析】 放电时,Zn 是负极,负极反应式为 Zn−2e− ═Zn2+,正极反应式为 I2Br− +2e− =2I− +Br− ,充电时,阳极反应 式为 Br− +2I− −2e− =I2Br− 、阴极反应式为 Zn2++2e− =Zn,只有阳离子能穿过交换膜,阴离子不能穿过交换膜, 据此分析解答。 【详解】A、放电时,a 电极为正极,碘得电子变成碘离子,正极反应式为 I2Br− +2e− =2I− +Br− ,故 A 正确; B、放电时,正极反应式为 I2Br− +2e−=2I− +Br− ,溶液中离子数目增大,故 B 正确; C、充电时,b 电极反应式为 Zn2++2e− =Zn,每增加 0.65g,转移 0.02mol 电子,阳极反应式为 Br− +2I− −2e− =I2Br− ,有 0.02molI− 失电子被氧化,故 C 正确; D、充电时,a 是阳极,应与外电源的正极相连,故 D 错误; 故选 D。 【点睛】本题考查化学电源新型电池,会根据电极上发生的反应判断正负极是解本题关键,会正确书写电 极反应式,易错选项是 B,正极反应式为 I2Br− +2e−=2I− +Br− ,溶液中离子数目增大。 4.[2019江苏]将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实 验。下列有关该实验的说法正确的是

电化学在高考化学中的常考题型及解题技巧

电化学在高考化学中的常考题型及解题技巧

电化学在高考化学中的常考题型及解题技巧第一、遇到电化学的考题,一定要先判断是电解池还是原电池,这个很简单,看看有没有外接电源或者用电器即可。

第二、如果是原电池,需要注意以下几点:1.推论反应物和生成物:这里的反应物和生成物题里都会给的非常确切,现在的中考很少托福我们未知的一些电池反应,这样更能够注重考查学生的自学能力。

这一步就相似排位赛的一步,一旦你跑偏了或者走快了,整个电池题就搞砸了。

所以原电池只要把这一步化解掉,后面几步其实就是行云流水。

秘诀:判断生成的阳(阴)离子是否与电解液共存,并保证除h、o外主要元素的守恒;共存问题实在是太重要了切记切记例如:题里说的是酸性溶液,电池反应里就不可能出现氢氧根离子;如果是碱性溶液,电池的产物就不可能存在二氧化碳;如果电解液是熔融的氧化物,那电池反应里就不会有氢氧根或者氢离子,而是氧离子……2.电子迁移动量:通过化合价的滑行推论;(说白了就是氧还反应中的推论化合价增高还是减少)秘诀:这里需要说的就是化合价比较难判断的有机物:有机物里的氧均是负二价、氢是负一价、氮是负三价,从而判断碳元素的化合价即可。

这里还需要强调的就是:比如负极反应方程式,一定就是得电子,也就是化合价减少的反应。

如果负极反应方程式里即为发生递减元素,又发生降价元素,这个方程式你就已经弄错了。

但是可以发生两个降价,这种题也就是中考实地考察过的,但通常情况下都就是一种变价。

3.电荷守恒:电子、阴离子带负电,阳离子带正电。

缺的电荷结合电解液的属性补齐,这句话是很重要的,酸性就补氢离子,碱性补氢氧根离子,中性一般都是左边补水,熔融状态下就补熔融物电解出来的阴离子即可。

4.元素动量:通常都就是密氢补水,最后用氧检查。

忘记基础不好的孩子们,切勿不要迁调氢气和氧气第三、如果是电解池,需要注意以下几点:1.书写方法和原电池一捏一样,殊途同归。

2.电解池不同于原电池就是电解液中有多种离子,到底哪个先反应,哪个后反应。

电化学分析报告测精彩试题及参考问题详解

电化学分析报告测精彩试题及参考问题详解

电化学分析习题及参考答案一、填空题1、原电池的写法,习惯上把极写在左边,极写在右边,故下列电池中Zn︳ZnSO4︳CuSO4︳Cu 极为正极,极为负极。

2、当加以外电源时,反映可以向相反的方向进行的原电池叫,反之称为,铅蓄电池和干电池中,干电池为。

3、在电位滴定中,几种确定终点方法之间的关系是:在E-V图上的就是一次微商曲线上的也就是二次微商的点。

4、极谱定性分析的依据是,定量分析的依据是。

5、电解分析通常包括法和法两类,均可采用和电解过程进行电解。

6、在电极反应中,增加还原态的浓度,该电对的电极电位值,表明电对中还原态的增强。

反之增加氧化态的浓度,电对的电极电位值,表明此电对的增强。

7、电导分析的理论依据是。

利用滴定反应进行时,溶液电导的变化来确定滴定终点的方法叫法,它包括和8、极谱分析的基本原理是。

在极谱分析中使用电极作参比电极,这是由于它不出现浓度差极化现象,故通常把它叫做。

9、电解过程中电极的电极电位与它发生偏离的现象称为极化。

根据产生极化的原因不同,主要有极化和极化两种。

10 、离子选择性电极的电极斜率的理论值为。

25℃时一价正离子的电极斜率是;二价正离子是。

11、某钠电极,其选择性系数K Na+,H+约为30。

如用此电极测定PNa等于3的钠离子溶液,并要求测定误差小于3%,则试液的PH值应大于________。

12、用离子选择性电极测定浓度为1.010-4mol/L某一价离子i,某二价的干扰离子j的浓度为4.010-4mol/L,则测定的相对误差为。

( 已知K ij =10-3)13、玻璃电极在使用前,需在蒸馏水中浸泡24h以上,目的是,饱和甘汞电极使用温度不得超过℃,这是因为温度较高时。

二、选择题1、进行电解分析时,要使电解能持续进行,外加电压应()。

A 保持不变B 大于分解电压C 小于分解电压 D等于分解电压 E 等于反电动势2、用NaOH直接滴定法测定H3BO3含量能准确测定的方法是()A 电位滴定法B 酸碱中和法C 电导滴定法D 库伦分析法E 色谱法3、已知在c(HCl)=1mol/L的HCl溶液中:ΦCr2O72-/Cr3+=1.00V, ΦFe3+/Fe2+=0.68V。

电化学试题的分析与技巧

电化学试题的分析与技巧

电化学试题的分析与技巧(共10页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-电化学试题的分析与技巧金点子:本专题的试题包括:新型电池,溶液中离子的放电顺序,电解后溶液pH的求算,原电池、电解池、电镀池的比较分析等。

在解题时,所涉及到的方法有正逆判析、电荷守恒、电子守恒等。

其主体内容如下:1.原电池、电解池、电镀池的比较2.用惰性电极对电解质溶液进行电解时的各种变化情况比较注:电解CuCl2溶液,从理论上讲,其浓度减小,水解产生的c(H+)减小,pH增大。

但实际上,阳极产生的Cl2不可能全部析出,而有一部分溶于阳极区溶液中,且与H2O反应生成HCl 和HClO ,故 pH减小。

经典题:例题1 :(1993年上海高考题):有a、b、c、d 四种金属。

将a与b用导线连接起来,浸入电解质溶液中,b不易腐蚀。

将a、d分别投入等浓度盐酸中,d 比a反应剧烈。

将铜浸入b的盐溶液里,无明显变化。

如果把铜浸入c的盐溶液里,有金属c析出。

据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()A.a c d b B.d a b cC.d b a c D.b a d c方法:金属越活泼,越易失电子,通常情况下腐蚀也越快。

当两种金属相连浸入电解质溶液后,根据得失优先法,对金属活动性与腐蚀快慢可互换判析。

捷径:根据得失优先法:活泼金属作负极,被腐蚀,所以a、b中活泼性a > b ;a、d 与等浓度盐酸反应d 比a 激烈,即 d > a ;Cu与b 盐溶液不反应,而能与c盐溶液反应置换出c,说明活泼性 b > c ,以此得答案为B。

总结:金属越活泼,越易失电子,其腐蚀也越快。

部分考生由于未及考虑金属活动性与失电子能力及腐蚀快慢的关系,而误选C。

例题2 :(1991年全国高考题):用两支惰性电极插入500mL AgNO3溶液中,通电电解,当电解液的pH值从变为时(设阴极没有H2放出,且电解液体积不变),电极上应析出银的质量是()A.27mg B.54mg C.108mg D.216mg方法:无论是原电池,还是电解池,在放电过程中,正负极和阴阳极转移电子的物质的量均相等。

高考化学热点电化学原理及答案详解

高考化学热点电化学原理及答案详解

高考热点(6)电化学原理命题地图素养考向1.变化观念与平衡思想:认识原电池的本质是氧化还原反应。

能多角度、动态地分析原电池、电解池中物质的变化及能量的转换,并运用原电池、电解池原理解决实际问题。

2.证据推理与模型认知:能利用典型的原电池装置,分析原电池、电解池原理,建立解答原电池、电解池问题的思维模型,并利用模型揭示其本质及规律。

3.科学态度与社会责任:具有可持续发展意识和绿色化学观念,能对与电池有关的社会热点问题作出正确的价值判断。

考向1 电化学工作原理及应用【研磨真题·提升审题力】真题再回访破题关键点专家话误区(2019·全国卷Ⅰ·12)利用生物燃料电池原理【审题流程】【思维误区】(1)思维模糊。

无法联研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。

下列说法错误的是( )A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答题流程】(1)分析材料信息,确定关键语句“电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子”。

有酶参与,说明温度不宜过高。

A正确。

(2)分析题图信息,确定该电池的反应原理。

该电池为原电池,对外提供电能。

左端H2→H+,为负极,右端N2→NH3,为正极。

(3)分析选项,确定答案。

【一秒巧解】原电池电极谈正负,电解池电极谈阴阳。

左侧为原电池的负极,不是阴极。

系学到的知识,大多数酶是一种特殊的蛋白质,蛋白质具有一定的生理活性,需要结合蛋白质的性质答题,在做题的时候,忽视了这一点,易错选A选项。

(2)原电池与电解池混淆,错选C选项。

原电池不连接外接电源,电解池连接外接电源;原电池分正负极,电解池分阴阳极。

【认知误区】(1)电极反应式认知误区。

高考电化学真题和答案解析

高考电化学真题和答案解析

高考电化学真题和答案解析高考电化学是化学科目中的一门重要内容,也是考生备战高考的重点之一。

在过去的几年里,电化学题目在高考试卷中占据了相当大的比重。

因此,掌握电化学的基本原理和解题技巧是高考化学备考的关键之一。

本文将通过分析历年高考电化学真题和答案的方式,为考生提供一些解题思路和方法。

一、电化学基础知识的复习在解答电化学问题之前,首先需要对电化学的基础知识进行复习。

这包括电池、电解池、电解液、电极和电解物质等内容。

了解电化学反应的标准电势和电解质溶液的离子反应是解决电化学问题的基础。

此外,还要掌握电导率和电极电势与溶液浓度的关系等基本理论。

二、历年高考电化学题目分析通过分析历年高考电化学真题,我们可以发现电化学问题主要涉及电极电势、电解质溶液、电池反应和电解反应等方面。

其中,电极电势和标准电势的求解是考察电化学原理的重点之一。

此外,常见的电池反应包括锌铜电池、银铜电池等,需要根据电极电势的大小判断电池的产生方向和电池的电动势。

而电解反应则需要通过电解液的离子反应和电解质溶液的浓度来解决。

三、电化学解题技巧与答案解析1. 对于涉及电极电势和标准电势的求解问题,可以根据标准电极电势表中给出的数据进行计算。

当涉及到溶液浓度变化时,需要根据浓度与电极电势的关系来进行推导。

2. 解决电池反应问题时,应先确定电池的产生方向,再根据电极电势差计算电池的电动势。

若电池中存在相同元素的反应物,应注意对应的电极电势值。

3. 在解决电解反应问题时,需要根据电解质溶液的离子反应和电解质溶液的浓度来分析。

可通过推导离子反应方程式、计算平衡常数和溶液中离子浓度的变化等来解决。

通过以上的分析和解题技巧,考生能够更好地应对高考电化学题目。

下面是一道典型的高考电化学题目及答案解析。

【例题】已知某电化学电池中,两个半电池分别是Cu|Cu^2+(0.01mol/L)和Ag|Ag^+(1mol/L)。

电池开路电动势为1.11V。

求该电池反应的标准电势。

电化学原理综合分析(解析版)-高考化学压轴题专项训练

电化学原理综合分析(解析版)-高考化学压轴题专项训练

压轴题12 电化学原理综合分析电化学是高考每年必考内容,命制的角度有电极反应式的正误判断与书写,电池反应式的书写,正负极的判断,电池充、放电时离子移动方向的判断,电极附近离子浓度的变化,电解的应用与计算,金属的腐蚀与防护等。

在复杂、陌生、新颖的研究对象和真实问题情境下,体现了对电化学知识基础性、综合性、创新性和应用性的考查。

通过陌生电化学装置图,考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力,也体现了对“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养考查。

预计2023年此热点持续,以装置图为载体来考查电化学的相关知识,成为近年高考的新亮点。

1.确定装置。

一看有无外接电源:有,为电解池,无,为原电池;二看是否自发反应:能自发反应的是原电池,不能自发反应的是电解池;三看串联特点:若有两个或多个装置串联,先看有无外接电源,若有,则整套装置均相当于电解池;若无,则其中一个装置是原电池,其余的均相当于电解池。

2.判断电极3.熟悉顺序。

电解池中阳极放电顺序为活泼金属电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子;阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸,H+浓度较大时)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+。

4.分析反应。

首先注意得失电子是否正确,其次注意是否有电解质参与,不足部分用H2O、H+或OH-补全。

燃料电池中,一般先确定正极反应式,然后用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。

5.利用守恒。

与电化学有关的计算一般要与得失电子守恒相联系。

1.(2023·浙江省1月选考2)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如图,下列说法正确的是( )A.石墨电极为阴极,发生氧化反应B.电极A的电极反应:8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2OC.该体系中,石墨优先于Cl-参与反应D.电解时,阳离子向石墨电极移动【答案】C【解析】由图可知,在外加电源下石墨电极上C转化为CO,失电子发生氧化反应,为阳极,与电源正极相连,则电极A作阴极,TiO2和SiO2获得电子产生电池材料(TiSi),电极反应为TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-。

电化学组合装置试题和解析答案及解析

电化学组合装置试题和解析答案及解析

电化学组合装置专题分析将原电池和电解池结合在一起,综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识,是高考试卷中电化学部分的重要题型。

该类题目的考查内容通常有以下几个方面:电极的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化以及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处理相关数据等。

解答该类试题,透彻理解电化学原理是基础,准确判断电池种类是关键,灵活利用电子守恒是处理数据的法宝。

具体可按以下三个步骤进行:第一步:多池串联装置中电池类型的判断(1)直接判断:非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中,则其他装置为电解池。

如下图中,A为原电池,B为电解池。

(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断:原电池一般是两种不同的金属电极或一个为金属电极另一个碳棒做电极;而电解池则一般都是两个惰性电极,如两个铂电极或两个碳棒。

原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。

如下图中,B为原电池,A为电解池。

(3)根据电极反应现象判断:在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极,并由此判断电池类型,如图。

若C极溶解,D极上析出Cu,B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,则可知乙是原电池,D是正极,C是负极;甲是电解池,A是阳极,B是阴极。

B、D极发生还原反应,A、C极发生氧化反应。

第二步:利用相关概念进行分析判断在确定了原电池和电解池后,利用有关概念作分析和判断,如电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动方向、pH的变化及电解质溶液的恢复等。

只要按照各自的规律分析即可。

第三步:串联装置中的数据处理原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒,分析时要注意两点:①串联电路中各支路电流相等;②并联电路中总电流等于各支路电流之和。

在此基础上分析处理其他各种数据。

上图中,装置甲是原电池,装置乙是电解池,若电路中有0.2 mol 电子转移,则Zn极溶解6.5 g,Cu极上析出H2 2.24 L(标准状况),Pt极上析出Cl2 0.1 mol,C极上析出Cu 6.4 g。

高考电化学试题分析及多方位解法探究

高考电化学试题分析及多方位解法探究

高考电化学试题分析及多方位解法探究电化学作为化学的一个重要分支,一直以来都是高考化学试题中的重点和难点。

在高考中,电化学试题主要涉及电解和电池两个方面的知识。

正确理解和掌握电解和电池的原理,并能够灵活运用其中的解题方法,对于高考化学成绩的提高至关重要。

电化学试题中常见的问题类型包括:电解液的选择、电极的材料选取、方程的平衡和计算等。

下面我们以一些典型的试题为例,通过多方位的解题方法探究来分析电化学试题。

首先,电解液的选择是一个常见的问题。

有一个经典的实验:将一定浓度的NaCl溶液经过电解设备电解,可以观察到氯气和氧气在两个电极上生成。

这就涉及到电解液的选择问题。

在这个例子中,电解液的选择是NaCl溶液,这是因为NaCl在水中可以电离成Na+和Cl-两个离子,从而促使电极反应正常进行。

通过观察电解液的反应和电解过程中产生的气体,我们可以判断电解液中是否含有对应的电离解质。

在解答试题时,我们可以运用这个思路,判断电解液中需要选择的物质。

其次,电池的选择和电极材料的选取也是电化学试题中的常见问题。

在电化学试题中,如果涉及到电池的选择,需要根据题目给出的条件和需要求解的目标来选择相应的电池。

而电极材料的选择是决定电池正负电极反应和电极电势的关键。

根据电极的材料不同,反应类型也不同,从而影响电池的性质和电动势。

在解题时,我们需要仔细分析题目给出的条件和要求,选择合适的电池和电极材料,并根据电极材料的性质和反应类型推导电动势大小和反应方程式。

此外,方程的平衡和计算也是电化学试题中常见的难点。

在电化学试题中,方程的平衡是求解各个物质的浓度和电势的基础。

在解题时,我们需要根据题目给出的条件和反应过程的特点,使用化学平衡的原理进行计算。

同时,根据电学理论中的电动势公式进行计算,推导电动势和浓度的关系式。

通过这样的计算,我们可以得到相应的结果。

综上所述,通过对电化学试题的多方位解答方法的探究,可以更好地理解和掌握电化学的相关知识,从而提高高考化学成绩。

三年高考()高考化学试题分项版解析专题09电化学基本原理(含解析)(2021年整理)

三年高考()高考化学试题分项版解析专题09电化学基本原理(含解析)(2021年整理)

三年高考(2016-2018)高考化学试题分项版解析专题09 电化学基本原理(含解析)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(三年高考(2016-2018)高考化学试题分项版解析专题09 电化学基本原理(含解析))的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为三年高考(2016-2018)高考化学试题分项版解析专题09 电化学基本原理(含解析)的全部内容。

专题09 电化学基本原理1.【2018新课标1卷】最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除.示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:①EDTA-Fe2+-e—=EDTA-Fe3+②2EDTA—Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+该装置工作时,下列叙述错误的是A.阴极的电极反应:CO2+2H++2e—=CO+H2OB.协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+SC.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA—Fe2+,溶液需为酸性【答案】C【解析】考点定位:考查电化学原理的应用、电极反应式书写、铁盐与亚铁盐的性质等【试题点评】准确判断出阴阳极是解答的关键,注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应,进而得出阴阳极。

电势高低的判断是解答的难点,注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析.2.【2018新课标2卷】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。

将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na2Na2CO3+C。

高考化学 电化学试题的分析

高考化学 电化学试题的分析

专练5:化学反应与能量专练5-电化学试题分析(2017年)一、列表对比综合分析1.知识考查的静态和动态分析(1)每年考题均为新情景,体现了对原电池和电解池原理的动态考查,其中以原电池原理的应用为主,除2016年乙卷外,电解池没有单独出现,主要是以蓄电池的形式考查的。

(2)超过半数的题目给出了电化学装置。

(3)出现概率最大的是电极反应式以及电极反应产物的判断:2010年为正、负极反应式,2011年为负极反应式和阳极反应式,2013年乙卷为原电池总反应式,2013年甲卷为正极反应式、电池的总反应,2014年甲卷为电解池总反应式和负极反应,2015年乙卷为正极反应产物的判断和电池总反应式正误的判断,2016年乙卷为负极反应式,2016年甲卷为正极和负极反应式以及负极副反应式,2016年丙卷为负极反应式。

(4)其次是电解质溶液中微粒移动方向的判断:2014年甲卷判断阳离子移动方向,2015年乙卷判断质子的移动方向,2016年乙卷判断阴离子的移动方向,2016年甲卷判断阴离子的移动方向,2016年丙卷判断阳离子的移动方向。

(5)再者是电极名称的判断:2011年判断正极和负极,2013年乙卷判断是否为正极,2014年乙卷判断正极。

主要是以正极的判断为主。

(6)其他的考查还涉及电解质溶液成分和装置工作后的变化情况等。

总之,主要是利用原电池和电解池工作原理,分析新给装置的电极、电极反应、离子移动以及工作后各个量的变化。

这几者也呈递进关系,因为给出装置后,第一步是判断正负极或阴阳极;第二步是分析电极反应和总反应式;第三步是判断反应过程中离子的移动、电解质的变化和反应后各个量的变化情况。

尤其以第一步和第二步为主,因此前两步考查点也就相对集中。

2.错误及错因分析(1)不掌握原电池和电解池的工作原理,不能灵活利用两池的工作原理解决新问题。

(2)不能有效识别装置图,特别是装置结构与常见结构相差较大时,易受题给干扰信息的影响(如2013年甲卷11题)。

高考化学核心考点最新试题精选:电化学装置和工作原理(解析版)

高考化学核心考点最新试题精选:电化学装置和工作原理(解析版)

高考化学核心考点最新试题精选:电化学装置及其工作原理(考试时间:30分钟 试卷满分:120分)可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Ga 70选择题:本题共20个小题,每小题6分。

共120分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.(广东省茂名市2020届一模)科学家研制出一种高性能水系酸碱双液锌一溴二次电池,其总反应为:Zn + 2OH - + Br 3-垐垐?噲垐?放电充电ZnO + H 2O + 3Br -,中间的双极性膜(BPM)能隔开酸碱双液且能允许K +通过,如图所示。

下列说法正确的是A .放电时,K +向石墨电极迁移B .放电时,锌电极的电势高于石墨电极C .充电时,阴极室的pH 减小D .充电时,石墨电极发生反应:Br 3--2e - = 3Br -【答案】A【解析】该二次电池放电时,锌作负极,石墨作正极;充电时,锌作阴极,石墨作阳极。

放电时,锌极失去电子,化合价升高,阴离子流向锌极,阳离子流向正极,故K +向石墨电极迁移,A 正确;电流由电势高的地方流向电势低的地方,电子由锌极向石墨电极移动,电流由石墨电极向锌极移动,故锌电极的电势低于石墨电极,B 错误;充电时,阴极发生电极反应:2ZnO+2e +H O=Zn+2OH --,有OH -生成,pH 增大,C 错误;充电时,石墨电极发生反应:33Br 2e =Br ----,D 错误。

2.(安徽省江淮十校2020届第三次联考(5月))次磷酸钴[Co(H 2PO 2)2]广泛应用于化学电镀,工业上利用电渗析法制取次磷酸钴的原理图如图所示。

已知:①该装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢。

②Co(H2PO2)2溶液在强碱性条件下通过自身催化发生氧化还原反应,实现化学镀钴。

下列说法中正确的是A.膜Ⅱ、膜Ⅲ均为阴离子交换膜B.M电极反应为Co-2e-+ 2H2PO2-= Co(H2PO2)2C.a为电源的负极D.Co(H2PO2)2溶液化学镀钴过程中反应可能为Co2+ + H2PO2-+ 3OH-= Co + HPO32-+ 2H2O【答案】A【解析】该装置为电解池,M为阳极,电极材料为金属钴,钴失电子生成钴离子,钴离子通过膜I进入产品室,H2PO2-通过膜Ⅱ、Ⅲ进入产品室与钴离子生成Co(H2PO2)2。

高考中热点电化学试题分析与评价

高考中热点电化学试题分析与评价

高考中热点电化学试题分析与评价作者:***来源:《广东教育·高中》2020年第12期笔者分析近几年全国各地高考试题与高考模拟题,对电化学这部分的热门考点进行相关整理,从必备知识、关键能力、思维方法、核心素养等角度阐述命题规律,供各位同学在今后的高考备考参考。

一、原电池装置的考查变迁对于原电池的认识,从必修二中简单的原电池,到选修四化学反应原理中的带盐桥的原电池,以及后续高中出现带隔膜的原电池,均是化学核心素养中的证据推理与模型认知、科学探究与创新意识的具体应用,也是学生思维螺旋式上升的具体体现。

高考试题对这些方面也进行了细致考查,下面通过具体实例来说明。

【例1】[2013年广东卷,33题(2)节选]设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。

限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq),铜片,铁片,锌片和导线。

(2)①完成原电池甲的装置示意图(补充完整图1),并作相应标注。

要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。

②铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极_____________________。

③甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是_______________________________。

【分析与解答】①根据题给信息,找出金属活动性的差异,将不同的金属片置于烧杯中,注入含对应阳离子的溶液,组装好装置,并标清楚电极、溶液、导线,可以绘出三种合理的组合(由物理知识可知金属活动性差异越大,电势差越大),当年高考时有些同学没有画出溶液或电极与导线相连的示意图,或没有标注电极或标清楚溶液等导致扣分。

具体参考答案见图2所示:②乙池的示意图见图3所示,此时负极的现象:既有电化学腐蚀的现象(溶解),也有直接接触的化学腐蚀,产生铜附着在锌的表面。

本问与下面③问是一脉相承,具体规范答案是两个方面来回答:A. 电极逐渐溶解;B. 有红色固体析出。

三则电化学原创试题赏析

三则电化学原创试题赏析

表了《一道电化学基础试题的命制》 —文 ,对此进行了 探 讨 。此文在前文的基础上原创了三则电化学试题,欢 迎斧正。
一 、命题构想及依据 电 化 学 基 础 包 括 原 电 池 和 电 解 池 两 部 分 内 容 ,无论 是原电池还是电解池,其 都 与 电 极 电 位 (£ ) 有关。电极 电位(幻 随 离 子 浓 度 (严 格 地 讲 应 该 是 活 度 )和酸度的 改变而改变。对 于 氧 化 还 原 半 电 池 反 应 :〇X+ ne_ # Red,可 用 能 斯 特 -彼 德 斯 ( Nemst - Petere)方程式表示:
教予参考
〔一 弋 二 欠 ; / H O N t . M E HI \ \ l I J I A O M K ( \ \ K K ()
2021年第6期 (总第543期>
命Hale Waihona Puke 新探= Ag,同时表明电流计指针的偏转方向与电子流向一致, B 选项说法正确。向甲烧杯中滴人适量饱和FeCl3 溶液, 再次连通电路,电流计指针向左偏转,表明电子从A g 电极 流 出 ,此 时 A g 电极为负极,负 极 反 应 为 A g- e ~ = A g \ C 选项说法正确。两 次 实 验 表 明 Fe2+ + A g t# Fe3+ +Ag 为可逆反应,D 选项说法正确。向乙烧杯中加人蒸馏水, 相 当 于 减 少 Ag+ 的 浓度,平 衡 Fe2< + Ag+# Fe3* +Ag 逆向移动,A g为负极,电流计向左偏转,A 选项说法错误。 故 选 A。
的 形 成 等 多 方 面 的 要 求 融 为 一 体 ,体 现 了 化 学 课 程 在 帮 助 学 生 形 成 未 来 发 展 需 要 的 正 确 价 值 观 念 、必 备 品 格 和 关键能力中所发挥的重要作用。
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9.(2020·安徽高三)据报道,最近有科学家设计了一种在常压下运行的集成BaZrO3基质 子陶瓷膜反应器( PCMR) ,将PCMR与质子陶瓷燃料电池相结合进行电化学法合成氨的原 理如图所示,下列说法正确的是 答案:B A.阳极的电极反应式为CH4+2H2O+8e-=CO2 +8H+ 应该是CH4+2H2O− 8e- = CO2 +8H+ B.阴极可能发生副反应2H+ +2e- =H2 ↑ C.质子(H+)通过交换膜由阴极区向阳极区移动 阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动
4.(2020·广东高三月考)电化学固氮可以在常温常压下实现氮气的还原合成氨,某课题 组提出一种全新的电化学固氮机理——表面氢化机理示意图如下,则有关说法错误的是 A.在表面氢化机理中,第一步是H+的还原反应 答案:B B.在表面*H原子与催化剂的协同作用下,N2与表面*H原子反应生成*N2H4中间体 C.电化学固氮法较传统工业合成氨法,具有能耗小、环境友好的优点 D.若竞争反应(析氢反应)的活化能显著低于固氮反应,则析氢反应的速率要远远高于 固氮反应
7.(2020广东高三模拟)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨,工作时阴极区的微
观示意如图,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。 ①阴极区生成NH3的电极方程式为___N_2_+_6_e_-+_6_C__2_H_5_O_H__=_2_N_H__3_+_6_C_2_H_5_O__- ___。 ②下列说法正确的是____A__C_____(填标号)。 A.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性
C.第二步反应方程式为
6Li
+
N2
高温
======
2Li3N
D.该工艺的总反应为N2 + 3H2
2NH3
【解析】
根据流程图,该工艺的第一步反应为
4LiOH(熔融) 第二步反应为
6Li+N42 L高i+温2H2O2L+iO3N2↑,,
第三步反应为Li3N+ 3H2O= 3LiOH+ NH3,
因此总反应为在一定条件下:
D.理论上电路中通过3 mol电子时阴极最多产生22.4 L NH3 缺少标准状况,无法计算
阳极
阴极
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【简析】D.无标准状况下,无法计算,D错误。
6. (2020·浙江高二期末)以天然气为原料合成氨是现代合成氨工业发展的方向与趋势。 天然气与氮气为原料,以固态质子交换膜为电解质,在低温常压下通过电解原理制备氨气 如图所示,写出在阴极表面发生的电极反应式:___N_2_+_6_H_+_+_6_e_-_=__2_N_H__3_________。
【简析】D.该合成氨反应总分应方程式为:12H2O +2N2=4NH3 +3O2,不是化合反应。
2.(2020·山东高三期末)科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统,借助锂循环可持续
合成氨,其原理如图所示。下列说法不正确的是( )【答案】D
A.过程Ⅰ得到的Li3N 的电子式为
B.过程Ⅱ生成W的反应为 Li3N 3H2O 3LiOH NH3 C.反应Ⅲ中能量转化的方式是电能转变为化学能 D.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
【简析】D.反应II是Li3N和H2O反应生成LiOH和NH3,没有元素化合价变化,不是氧化 还原反应,D错误。
3. (2019·全国卷Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+ /MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是( 答案):B
A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+===2H++2MV+ C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 【简析】B项,阴(正)极区,在固氮酶催化作用下发生反应N2+6H++6MV+===2NH3+ 6MV2+,错误,选B。
【变式训练】(2020天津高三模拟)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时 MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子),研究室温下合成氨并取得初步成果,示意图如下:
①导线中电子移动方向是______a_→__b___________ ②固氮酶区域发生反应的离子方程式是__N__2+_6_H__+_+_6_M__V_+_=_2_N__H_3_+_6_M__V_2_+________。 ③相比传统工业合成氨,该方法的优点有_条__件__温__和__、__生__成__氨__的__同__时__释__放__电__能____。
【解析】B选项,根据图示,应该是生成N2H2中间体,B错误。(提醒:仔细看图!!)
5.(2020·山东高三)纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。该电解装置 如图所示。已知熔融NaOH-KOH为电解液,Fe2O3在阴极发生反应生成中间体Fe。下列说法 不正确的是 答案:D A.惰性电极II是电解池的阳极,发生氧化反应 B.生成氨气的反应:2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3 C.惰性电极I的电极反应:Fe2O3+3H2O+6e -=2Fe+ 6OHD.产生2.24LO2时,转移的电子数为0.4NA
2N2+6H2O
4NH3+3O2,D错误。
1.(2020·湖北襄阳五中高三)常温常压下电解法合成氨的原理如图所示。下列说法 中错误的是( ) 答案:D A.M为外接电源的正极 B.右室电极反应式为N2+6H++6e-=2NH3 C.理论上左、右室产生的气体同温同压下体积比为3︰4 D.该合成氨反应是化合反应、放热反应
(来源: 中国科学技术大学)
【典例探究】(2020广州一模)13.研究人员提出了一种基于Li元素的电化学过程来合 成氨,其工艺路线如图所示,下列说法错误的是 答案:D
A.第一步每生成1 mol氧气转移的电子数为4NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
B.第一步实现了能量转化:可再生能源 → 电能 → 化学能
B.该装置用金(Au)作催化剂目的是降低N2的键能 C.选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置
8.电解法合成氨因其原料转化率大幅度提高,有望代替传统的工业合成氨工艺。电解法 合成氨的两种原理及装置如图所示:
①图中,a电极上通入的X为___H_2___。 ②图中,d电极上的电极反应式为___N__2_+__3_H_2_O__+__6_e_- =__2_N__H_3_+__3_O_2_-_____。
目前,在工业上通过哈伯法合成氨需要高温高压(150-350 atm, 350550 oC)。这种苛刻的条件每年需要消耗全世界1-2%的能源供应。此外,传 统的哈伯法合成氨需要氢气作为原料之一,而传统制氢的过程会排放大量CO2。 因此,探索在温和条件下合成氨的催化反应显得尤为重要。氮气电化学还原 合成氨反应可在常温常压下进行,并且可以选择水作为氢的来源,从而引起 了科学工作者的广泛关注。然而,迄今为止,所报道的电催化剂在氮气电化 学还原反应中的产氨速率很低,难以满足工业需求。因此,研发能够高效电 化学还原氮气合成氨的电催化剂是一项非常有挑战性的任务……
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