新高考化学复习 第6题 电化学练习
(通用版)新高考化学复习第6题电化学课件
[重点强化·提知能] 1.原电池工作原理平面图
2.二次电池的放电与充电原理
说明:充电时原电池的负极接外加电源的负极,正极接外 加电源的正极(即负接负,正接正)。
3.有关可逆电池的解题思路
4.新型化学电源中电极反应式的书写三步骤
[针对训练·过考点] 1.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气 体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融 状态下能传导 O2-。下列说法不正确的是( ) A.通入丁烷的一极是负极,电极反应为 C4H10+26e-+13O2-===4CO2↑+5H2O B.在熔融电解质中,O2-向负极定向移动 C.电池的总反应是 2C4H10+13O2===8CO2+10H2O D.通入空气的一极是正极,电极反应为 O2+4e-===2O2-
3.(2017·全国卷Ⅲ)全固态锂硫电池能量密度高、成本低, 其工作原理如图所示,其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S8 材料, 电池反应为 16Li+xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是 ()
பைடு நூலகம்
A . 电 池 工 作 时 , 正 极 可 发 生 反 应 : 2Li2S6 + 2Li + + 2e - ===3Li2S4
2.(2018·全国卷Ⅱ)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+4Na 2Na2CO3+C。下列说法错误的是( )
A.放电时,ClO-4 向负极移动 B.充电时释放 CO2,放电时吸收 CO2 C.放电时,正极反应为 3CO2+4e-===2CO23-+C D.充电时,正极反应为 Na++e-===Na
(湘教考苑)(新课标)高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量单元过关检测 新人教版
第六章化学反响与能量单元过关检测一、选择题(此题包括12小题,每题5分,共60分。
每题给出的四个选项中只有一个选项正确)1.(2023·衡水调考)某反响由两步反响A→B→C构成,它的反响能量曲线如下图(E1、E2、E3、E4表示活化能)。
以下有关表达正确的选项是( )A.两步反响均为吸热反响B.稳定性C>A>BC.参加催化剂会改变反响的焓变D.A→C反响的ΔH=E1-E4解析:A→B的反响为吸热反响,B→C的反响为放热反响,故A错误;物质的总能量越低,越稳定,故B正确;参加催化剂,只改变反响的活化能,不改变反响热,故C错误;整个反响中ΔH=(E1+E3)-(E2+E4),故D错误。
答案:B2.(2023·福建卷)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。
其过程如下:m CeO2(m-x)CeO2·x Ce+x O2(m-x)CeO2·x Ce+x H2O+x CO2m CeO2+x H2+x CO以下说法不正确的选项是( )A.该过程中CeO2没有消耗B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.右图中ΔH1=ΔH2+ΔH3D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反响式为CO +2H2OCO+4OH--2e--23解析:依据题意,根据该转化过程,CeO2在反响过程中质量及化学性质均没改变,起到催化剂的作用,A项正确;二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,实现了太阳能向化学能的转化,B项正确;根据盖斯定律,题图中ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系为CO,D项正确。
ΔH1+ΔH2+ΔH3=0,C项错误;碱性介质下,CO和O2生成的CO2转变为-23答案:C3.(2023·上海卷)1,3丁二烯和2-丁炔分别与氢气反响的热化学方程式如下:由此不能判断( )A.1,3丁二烯和2丁炔稳定性的相对大小B.1,3丁二烯和2丁炔分子储存能量的相对上下C.1,3丁二烯和2丁炔相互转化的热效应D.一个碳碳三键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小 解析:根据盖斯定律可知前者减去后者即得到CHCH-CHCH 2(g)→CH 3-C ≡C-CH 3(g) ΔH =+36.1 kJ/mol ,这说明1,3丁二烯转化为2丁炔是吸热反响,因此在质量相等的条件下1,3丁二烯的总能量低于2丁炔的总能量,那么1,3丁二烯比2丁炔稳定性强,因此选项A 、B 、C 均是正确的;反响热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值,但由于不能确定碳碳单键和碳氢单键键能,因此根据热化学方程式不能确定一个碳碳三键的键能与两个碳碳双键的键能之和的相对大小,D 不正确,答案选D 。
完整版)电化学练习题带答案
完整版)电化学练习题带答案1.铁镍蓄电池是一种常见的电池,其放电反应为Fe +NiO3 + 3H2O → Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2.下列说法中,错误的是:A。
电池的电解液为碱性溶液,正极为NiO3,负极为Fe。
B。
电池放电时,负极反应为Fe + 2OH- → Fe(OH)2 + 2e。
C。
电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低。
D。
电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2 + 2OH- + 2e → NiO3 + 3H2O。
2.当镀锌铁发生析氢腐蚀时,有0.2mol电子发生转移。
正确的说法是:④在标准状况下有1.12L气体放出。
3.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H,其基本结构如图,电池总反应可表示为:2H2 + O2 → 2H2O。
以下说法正确的是:A。
电子通过外电路从b极流向a极。
B。
b极上的电极反应式为:O2 + 2H2O + 4e → 4OH-。
C。
每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2.D。
H由a极通过固体酸电解质传递到b极。
4.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。
甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子,电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,该电池总反应式为:2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O。
以下说法中,错误的是:A。
右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气。
B。
左边的电极为电池的正极,a处通入的是甲醇。
C。
电池负极的反应式为:2CH3OH + 2H2O - 12e → 2CO2↑ + 12H+。
D。
电池正极的反应式为:3O2 + 12H+ + 12e → 6H2O。
5.铅蓄电池的工作原理为:Pb + PbO2 + 2H2SO4 →2PbSO4 + 2H2O。
以下判断不正确的是:A。
K闭合时,d电极反应式:PbSO4 + 2H2O - 2e → PbO2 + 4H+。
B。
当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2mol。
高中化学专题06 第12题 电化学基础(强化训练)-2020高考化学二三轮复习题型大突破系列(解析版
专题06 第12题电化学(强化训练)1.埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护,使其免受腐蚀。
关于此方法,下列说法正确的是()A.金属棒X的材料可能为铜B.金属棒X的材料可能为钠C.钢管附近土壤的pH可能会升高D.这种方法属于外加电流的阴极保护法【答案】C【解析】A.构成的原电池中,金属棒X作原电池负极,所以金属棒X材料的活泼性应该大于铁,故A错误;B.金属钠性质很活泼,极易和空气、水反应,不能作电极材料,故B错误;C.该装置发生吸氧腐蚀,正极钢管上氧气得电子生成氢氧根离子,导致钢管附近土壤的pH可能会上升,所以C选项是正确的;D.该装置没有外接电源,不属于外加电流的阴极保护法,故D错误。
答案选C。
2.甲装置中所含的是物质的量之比为1:2的CuSO4和NaCl的混合溶液,电解过程中溶液的pH值随时间t 变化的示意图如乙示(不考虑电解产物可能与水的反应)。
试分析下列叙述中正确的是()A.是该混合溶液中的SO42-导致了A点溶液的pH值小于B点B.AB线段与BC线段在阴极上发生的反应是相同的,即:Cu2+ + 2e=CuC.BC段阴极产物和阳极产物的体积之比为2:1D.在整个电解的过程中会出现少量淡蓝色的Cu(OH)2沉淀【答案】C【解析】假设溶液中n(CuSO4)=1mol、n(NaCl)=2mol,电解初始,阳极上氯离子放电、阴极上铜离子放电,当转移2mol电子时,阴极上铜离子完全放电生成Cu、阳极上氯离子完全放电生成氯气,溶液中的溶质之间变为硫酸钠,当铜离子、氯离子完全放电后,继续电解,实际上是电解水,溶液的pH不变,据以上分析解答。
A. 硫酸铜是强酸弱碱盐,铜离子水解导致溶液呈酸性,B点铜离子和氯离子完全放电,溶液中的溶质为强酸强碱盐硫酸钠,所以A点pH小于B点,A项错误;B. AB段是电解CuCl2,BC段是电解H2O,AB段阴极电极反应式为Cu2++2e-=Cu,BC段阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑,B项错误;C. BC段是电解水,阴极上生成氢气、阳极上生成氧气,所以阴极产物和阳极产物的体积之比为2:1,C项正确;D. 整个电解过程中溶液不呈碱性,所以不会出现氢氧化铜蓝色沉淀,D项错误;答案选C。
高考化学专项练习——电化学
高考化学专项练习——电化学1.(2022·河北石家庄·一模)(双选)我国科学家研究出一种新型水系Zn −C 2H 2电池(结构如图),既能实现乙炔加氢又能发电,其开路电位、峰值功率密度和能量密度均远高于Zn −CO 2电池,同时这种电池设计可广泛适用于其他炔烃。
已知放电时Zn 转化为ZnO ,电池工作时下列说法正确的是()A .电流由b 极经外电路流向a 电极B .右侧极室中c (KOH)减小C .a 极的电极反应式为C 2H 2+2e -+2H 2O =C 2H 4+2OH -D .每有0.2mol OH -通过阴离子交换膜,a 极消耗2.24L C 2H 22.(2022·河北·模拟预测)我国科学家设计了一种太阳能驱动的H 2S 分解装置,工作原理如图所示。
下列叙述正确的是()A .H +在电解质溶液中从右向左定向移动B .乙中电极上发生氧化反应,溶液进入甲中将H 2S 转化为SC .丙中发生的电极反应为[]41240H SiW O −2e −+2H +=[]61240H SiW O D .丁中[]61240H SiW O 在催化剂表面发生电化学反应生成H 4[SiW 12O 40]和H 23.(2022·安徽蚌埠·三模)一种铁铬液流电池的工作原理如图所示已知氧化性Fe 3+>Cr 3+,下列说法不正确的是()A .放电时,a 电极的电势高于b 电极B .放电时,电池的总反应为:Cr 2++Fe 3+=Cr 3++Fe 2+C .充电时,b 极与电源负极相连,电极反应式为:Cr 3++e −=Cr 2+D .充电时,电路中通过0.1mol 电子时,0.1N A 个H +由右侧电极室经交换膜移向左侧4.(2022·四川·成都七中模拟预测)水系钠离子电池有成本低、寿命长、环保等诸多优势,未来有望代替锂离子电池和铅酸电池。
高考化学总复习专题06镁铝铁铜金属的冶炼习思用练习含解析
专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼考点1 镁及其化合物1. [2018全国名校第二次大联考]镁、铝都是较活泼的金属,下列描述中正确的是( )A.高温下,镁、铝在空气中都有抗腐蚀性B.镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C.镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应D.铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物2.在标准状况下,进行甲、乙、丙三组实验,三组各取 60 mL 同浓度盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据列表如下:则下列说法正确的是( )A.甲组和乙组的实验中,盐酸均是过量的B.盐酸的物质的量浓度为0.8 mol·L-1C.合金中镁铝的物质的量之比为1∶1D.丙组中铝的物质的量为0.009 mol3.(1)[2014新课标全国卷Ⅱ,36(4),4分]采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式。
(2)[2015新课标全国卷Ⅰ,27(6)改编]单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。
以硼酸(H3BO3)和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程: 。
考点2 铝及其化合物4.下列关于铝的说法中正确的有( )①铝制容器可盛装热的浓硫酸②工业上电解熔融状态AlCl3制备Al ③常温下将Al片放入浓硝酸中无明显变化,说明Al与浓硝酸不反应④铝镁合金可完全溶解于烧碱溶液中⑤氧化铝和氧化镁都可以作耐火材料A.1个B.2个C.3个D.4个5.[2016上海,20,4分]已知NaOH+Al(OH)3 Na[Al(OH)4]。
向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。
上述实验过程中没有发生的离子反应是( )A.CO2+2OH- C-+H2OB.Al2O3+2OH-+3H2O 2[Al(OH)4]-C.2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑D.Al3++4OH- [Al(OH)4]-6.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为( )A.3∶1B.2∶1C.1∶1D.1∶37.[2014北京理综,7,6分]下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )A.KB.NaC.FeD.Al8.向MgSO4、(NH4)2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。
新高考化学复习 第6题 电化学练习-人教版高三全册化学试题
第6题电化学[学科素养评价]1.(2019·湘东模拟)一种新型可充电电池的工作原理如图所示。
总反应为Al+3C n(AlCl4)+4AlCl-4放电充电4Al2Cl-7+3C n(C n表示石墨)。
下列说法正确的是( )A.放电时负极反应为2Al-6e-+7Cl-===Al2Cl-7B.放电时AlCl-4移向正极C.充电时阳极反应为AlCl-4-e-+C n===C n(AlCl4)D.电路中每转移3 mol电子,最多有1 mol C n(AlCl4)被还原解析:选C 放电时,铝为负极,失去电子被氧化为Al2Cl-7,电极反应式为Al-3e-+7AlCl-4===4Al2Cl-7,A错误。
放电时,AlCl-4移向负极,B错误。
充电时,阳极失去电子,发生氧化反应,石墨中碳元素的化合价没有发生变化,失去电子的是AlCl-4,电极反应式为C n +AlCl-4-e-===C n(AlCl4),C正确。
1 mol C n(AlCl4)被还原仅转移1 mol电子,D错误。
2.(2019·湖北九校联考)某实验小组利用下列装置探究电解质溶液的浓度对金属腐蚀的影响:装置现象电流计指针不发生偏转电流计指针发生偏转下列有关说法正确的是( )A.装置Ⅰ中的铁片均不会发生任何腐蚀B.铁片d上可能发生的电极反应为Fe-3e-===Fe3+C.利用K3[Fe(CN)6]溶液可确定装置Ⅱ中的正、负极D.铁片a、c所处的NaCl溶液的浓度相等,二者腐蚀速率相等解析:选C 装置Ⅰ中因为两烧杯中NaCl溶液的浓度相等,两边电势相等,所以电流计指针不发生偏转,但铁片a、b仍可发生普通的化学腐蚀,A项错误;铁片d上Fe发生反应生成Fe2+,B项错误;装置Ⅱ中负极发生反应:Fe-2e-===Fe2+,Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀,故可利用K3[Fe(CN)6]溶液确定装置Ⅱ中的正、负极,C项正确;装置Ⅱ中明显产生了电流,电化学腐蚀比化学腐蚀要快得多,故铁片a、c的腐蚀速率不同,D项错误。
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。
高考化学专项练复习《电化学》含答案
高考化学专项练复习《电化学》含答案一、选择题(本题共20小题,每题只有一个选项符合题意)1.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。
下列分析正确的是A .脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期B .脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe -3e -=Fe 3+C .脱氧过程中碳作原电池负极,电极反应为:2H 2O+O 2+4e -=4OH -D .含有1.12g 铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气0.015mol【答案】D【解析】A .脱氧过程是放热反应,可吸收氧气,延长糕点保质期,A 不正确;B .脱氧过程中铁作原电池负极,电极反应为Fe -2e -=Fe 2+,B 不正确;C .脱氧过程中碳作原电池正极,电极反应为2H 2O+O 2+4e -=4OH -,C 不正确;D .含有1.12g 铁粉的脱氧剂,铁的物质的量为0.02mol ,其最终被氧化为氢氧化铁,电子转移总量为0.06mol ,理论上最多能吸收氧气0.015mol ,D 正确。
故选D 。
2.“自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl 、生石灰,向发热包中加入冷水,可用来蒸煮食物。
下列说法错误的是 A .活性炭作正极,正极上发生还原反应B .负极反应为--22Al-3e +4OH =AlO +2H O -C .Na +由活性炭区向铝粉表面区迁移D .硅藻土结构疏松,使各物质分散并均匀混合,充分接触【答案】C【解析】发热包发热过程中有微小原电池形成,如铝粉和活性炭在水溶液中,活性炭作正极,O 2得到电子发生还原反应,电极反应式为:O 2+2H 2O+4e -=4OH -,铝粉作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:--22Al-3e +4OH =AlO +2H O -。
A .根据分析,活性炭作正极,O 2得到电子发生还原反应,A 正确;B .若铝粉作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:--22Al-3e +4OH =AlO +2H O -,B 正确;C .活性炭作正极,铝粉作负极,原电池中阳离子向正极移动,即Na +向活性炭区迁移,C 错误;D .硅藻土结构疏松,可以使各物质分散并均匀混合,充分接触,D正确;答案选C。
高考化学复习电化学综合题
电化学综合题1. 下图有关电化学的示意图正确的是A. B. C. D.2.用铁丝(电极a )、铜丝(电极b )和CuSO 4溶液可以构成原电池或电解池,如右图所示。
则下列说法正确的是A .构成原电池时b 极反应为: Cu ﹣2e -=Cu 2+B .构成电解池时a 极质量一定减少C .构成电解池时b 极质量可能减少也可能增加D .构成的原电池或电解池工作后就可能产生大量气体3.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如下图所示。
下列说法中,正确的是A .燃料电池工作时,正极反应为:O 2 + 2H 2O + 4e -= 4OH -B .a 极是铁,b 极是铜时,b 极逐渐溶解,a 极上有铜析出C .a 极是粗铜,b 极是纯铜时,a 极逐渐溶解,b 极上有铜析出D .a 、b 两极均是石墨时,在相同条件下a 极产生的气体与电池中消耗的H 2体积相等4.(13分)氨是最重要的氮肥原料。
在课本里学到的合成氨技术叫哈伯法,近一个世纪,合成氨需要高温高压似乎是天经地义了。
然而,最近有两位希腊化学家在《科学》杂志上发表文章说,在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池(如右图),氢气和氮气便可在电极上合成氨,转化率竟然高达78%。
请根据以上材料回答下列问题:(1)写出哈伯法合成氨的化学方程式: ;其反应条件中,符合平衡移动原理的反应条件是(2)新法合成氨的电解池中能否用水溶液作电解质? (填“能”、“不能”) 为什么?(3)电解池中,阳极发生 (填得或失)电子氧化反应,变价元素化合价 (填升高或降低)(4)新法合成氨中所用的电解质(如图中黑细点所示)能传导H +,试写出电极反应式和总反应式。
阳极: ;阴极___________________________ 总反应式:__________________________________。
4溶液 H 2 CuSO 4溶液 含金属催化剂的多孔电极酸性电解质O 2 H 2O5、电解原理在化学工业中有广泛应用。
高考化学 专题六 电化学Ⅲ复习训练(2021年整理)
浙江省宁波市高考化学专题六电化学Ⅲ复习训练编辑整理: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(浙江省宁波市高考化学专题六电化学Ⅲ复习训练)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题六电化学Ⅲ1、燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气反应从而将化学能转化成电能的装置。
下列关于甲烷燃料电池(NaOH溶液作电解质)的说法中正确的是()A.负极反应为:O2+ 2H2O + 4e-= 4OH-B.负极反应为:CH4+ 10OH-- 8e-= CO32-+ 7H2OC.放电时溶液中的阴离子向负极移动D.随着放电的进行,溶液的pH值不发生改变2、如图所示,下列叙述正确的是()A.X与滤纸接触处变红 B.X为正极,发生氧化反应C.Y与滤纸接触处有氧气生成D.Y为阴极,发生还原反应3、以硫酸铜溶液作电解液,对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。
下列叙述正确的是()①粗铜与直流电源负极相连②阴极发生的反应为Cu2++2e-=Cu③电路中每通过3.0l×1023个电子,得到的精铜质量为16g④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉人电解槽形成“阳极泥"A.②③ B.②④ C.③④ D.①③4、①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是()A.①③④② B.①③②④ C.③④②① D.③①②④5、100 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)=6.0 mol/L,用石墨作电极电解此溶液,通电一段时间后,两极均收集到4。
2020年高考化学真题-电化学及其应用(习题版)
2020年高考真题电化学及其应用1.(2020年新课标Ⅰ)科学家近年发明了一种新型Zn−CO 2水介质电池。
电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO 2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是A .放电时,负极反应为24Zn 2e 4OH Zn(OH)----+=B .放电时,1 mol CO 2转化为HCOOH ,转移的电子数为2 molC .充电时,电池总反应为24222Zn OH) 2Zn O 4OH O (2H --=+↑++D .充电时,正极溶液中OH −浓度升高2.(2020年新课标Ⅱ)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。
下图是某电致变色器件的示意图。
当通电时,Ag +注入到无色WO 3薄膜中,生成Ag x WO 3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是A .Ag 为阳极B .Ag +由银电极向变色层迁移C .W 元素的化合价升高D .总反应为:WO 3+x Ag=Ag x WO 33.(2020年新课标Ⅲ)一种高性能的碱性硼化钒(VB 2)—空气电池如下图所示,其中在VB 2电极发生反应:--3--2442VB +16OH -11e =VO +2B(OH)+4H O 该电池工作时,下列说法错误的是A .负载通过0.04 mol 电子时,有0.224 L(标准状况)O 2参与反应B .正极区溶液的pH 降低、负极区溶液的pH 升高C .电池总反应为3222444VB 11O 20OH 6H O 8B(OH)4VO ---+++=+D .电流由复合碳电极经负载、VB 2电极、KOH 溶液回到复合碳电极3.(2020年天津卷)熔融钠-硫电池性能优良,是具有应用前景的储能电池。
下图中的电池反应为2x 2Na+xS Na S 放电充电(x =5~3,难溶于熔融硫),下列说法错误..的是A .Na 2S 4的电子式为B .放电时正极反应为+-2x xS+2Na +2e =Na SC .Na 和Na 2S x 分别为电池的负极和正极D .该电池是以23Na-β-Al O 为隔膜的二次电池4.(2020年江苏卷)将金属M 连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。
高中化学专题06 第12题 电化学基础(知识过关)-2020高考化学二三轮复习题型大突破系列(原卷版
专题06 第12题电化学基础一、试题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。
同时通过陌生化学电源的装置图,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。
二、试题导图三、必备知识知识点1电极的判断知识点2.电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>……(2)阴离子在阳极上的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->……知识点3.电解的四大类型及规律锌银电池总反应:Ag2O+Zn+H2O放电充电2Ag+Zn(OH)2正极Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-负极Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2锌空气电池总反应:2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)2-4正极O2+4e-+2H2O===4OH-负极Zn+4OH--2e-===Zn(OH)2-4镍铁电池总反应:NiO2+Fe+2H2O放电充电Fe(OH)2+Ni(OH)2正极NiO2+2e-+2H2O===Ni(OH)2+2OH-负极Fe-2e-+2OH-===Fe(OH)2高铁电池总反应:3Zn+2FeO2-4+8H2O 放电充电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-类型电极反应特点实例电解物质电解液浓度pH电解液复原方法电解水型阴极:4H++4e-===2H2↑阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑NaOHH2O 增大增大加H2OH2SO4减小Na2SO4不变电解电解质型电解质的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大通入HCl气体CuCl2—加CuCl2放H2生碱型阴极:放H2生成碱阳极:电解质阴离子放电NaCl 电解质和水生成新电解质增大通入HCl气体放O2生酸型阴极:电解质阳离子放电阳极:放O2生成酸CuSO4减小加CuO总反应:Cd+2NiOOH+2H2O 放电充电Cd(OH)2+2Ni(OH)2总反应:x Mg+Mo3S4放电充电Mg x Mo3S4总反应:2Na2S2+NaBr3放电充电Na2S4+3NaBr总反应:Na1-m CoO2+Na m C n 放电充电NaCoO2+C n总反应:VO+2+2H++V2+放电充电V3++VO2++H2O电池正极Cu2O+H2O+2e-===2Cu+2OH-负极Li-e-===Li+锂离子电池总反应:Li1-x CoO2+Li x C6放电充电LiCoO2+C6(x<1) 正极Li1-x CoO2+x e-+x Li+===LiCoO2负极Li x C6-x e-===x Li++C6知识点5.新型化学电源中电极反应式的书写三步骤知识点6.燃料电池的电极反应式(以CH3OH为例电极反应式)电池类型导电介质反应式酸性燃料电池H+总反应:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O正极O2+4e-+4H+===2H2O负极CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+碱性燃料电池OH-总反应:2CH3OH+3O2+4OH-===2CO2-3+6H2O 正极O2+4e-+2H2O===4OH-负极CH3OH-6e-+8OH-=== CO2-3+6H2O熔融碳酸盐燃料电池CO2-3总反应:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O正极O2+4e-+2CO2===2CO2-3负极CH3OH-6e-+3CO2-3===4CO2↑+2H2O固态氧化物燃料电池O2-总反应:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O正极O2+4e-===2O2-负极CH3OH-6e-+3O2-=== CO2↑+2H2O质子交换膜燃料电池H+总反应:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O正极O2+4e-+4H+===2H2O负极CH 3OH -6e -+H 2O=== CO 2↑+6H +知识点7.燃料电池中氧气得电子的思维模型根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O 2,O 2得到电子后化合价降低,首先变成O 2-,O 2-能否存在要看电解质环境。
电化学-2021年高考复习化学阶段性新题(课标通用版)(解析版)
2021年高考复习化学阶段性新题精选专项特训专项五 电化学1.(2021·陕西宝鸡市·高三其他模拟)环己酮()在生产生活中有重要的用途,可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备,其原理如图所示。
下列说法不正确的是A .a 极与电源正极相连B .理论上生成 1mol 环己酮时,有22.4LH 2生成C .生成环己酮()的反应为氧化反应D .a 极电极反应式是322272Cr 6e 7H O Cr O 14H +--+-+=+ 【答案】B 【详解】A .根据装置图可知,a 极为电解池的阳极,则与电源正极相连,A 正确;B .理论上由环己醇生成1mol 环已酮()时,转移2mol 电子,根据电子守恒可知阴极有1mol氢气放出,但因题中没明确状态,故不能确定氢气的体积,B 错误;C .由图示可知,环己醇被227Cr O -氧化生成环已酮,即生成环己酮的反应为氧化反应,C 正确;D .a 极为阳极,Cr 3+失电子被氧化,电极反应式是322272Cr 6e 7H O Cr O 14H +--+-+=+,D 正确; 故选D 。
2.(2021·山西临汾市·高三二模)羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。
一种能将苯酚(C 6H 5OH)氧化为CO 2、H 2O 的原电池-电解池组合装置如图。
该装置能实现发电、环保二位一体。
下列说法错误的是A .c 极为阴极,M 为阳离子交换膜B .b 极的电极反应式为C 6H 5OH-28e -+28OH -=6CO 2↑+17H 2O C .d 极区苯酚被氧化的反应为C 6H 5OH +28·OH=6CO 2↑+17H 2OD .右侧装置中,每转移0.7 mol e -,c 、d 两极共产生气体11.2L(标准状况) 【答案】B 【详解】A .根据电池装置图可知,左侧是原电池装置,a 电极上重铬酸根离子得到电子,化合价降低,生成氢氧化铬,b 电极上苯酚生成二氧化碳,碳元素化合价升高,被氧化,b 电极是负极,a 电极是正极,c 电极是阴极,d 电极是阳极,A 项不符合题意;B .b 电极上苯酚转化成二氧化碳,苯酚和生成的二氧化碳在碱性条件下不共存,所以应当选择酸性环境,故电极反应式为-+6522C H OH-28e +11H O=6CO +28H ↑,B 项符合题意; C .右侧装置是电解池装置,d 是阳极,结合图示,电极反应中产生羟基自由基(▪OH)和H +,没有生成氧气,正极电极反应式为-+2H O-e =OH+H ,羟基自由基氧化能力很强,能氧化苯酚为二氧化碳和水,故苯酚被氧化大的方程式为6522C H OH+28OH=6CO +17H O ,C 项不符合题意;D .c 极上氢离子放电,电极反应式为2+-2H +2e =H ↑,d 电极的电极反应式为-+2H O-e =OH+H ,结合苯酚的氧化过程知,当转移0.7mol 电子时,d 极生成0.7mol 的▪OH ,它氧化苯酚时生成0.7?6mol=0.15mol 28二氧化碳,标况下体积为3.36L ,c 极上生成0.35mol 的氧气,标况下体积为7.84L ,则气体总量为11.2L ,D 项不符合题意 故正确选项为B3.(2021·四川遂宁市·高三三模)车发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,将尾气中的NO x 在催化剂上反应脱除。
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第6题电化学[学科素养评价]1.(2019·湘东模拟)一种新型可充电电池的工作原理如图所示。
总反应为Al+3C n(AlCl4)+4AlCl-4放电充电4Al2Cl-7+3C n(C n表示石墨)。
下列说法正确的是( )A.放电时负极反应为2Al-6e-+7Cl-===Al2Cl-7B.放电时AlCl-4移向正极C.充电时阳极反应为AlCl-4-e-+C n===C n(AlCl4)D.电路中每转移3 mol电子,最多有1 mol C n(AlCl4)被还原解析:选C 放电时,铝为负极,失去电子被氧化为Al2Cl-7,电极反应式为Al-3e-+7AlCl-4===4Al2Cl-7,A错误。
放电时,AlCl-4移向负极,B错误。
充电时,阳极失去电子,发生氧化反应,石墨中碳元素的化合价没有发生变化,失去电子的是AlCl-4,电极反应式为C n +AlCl-4-e-===C n(AlCl4),C正确。
1 mol C n(AlCl4)被还原仅转移1 mol电子,D错误。
2.(2019·湖北九校联考)某实验小组利用下列装置探究电解质溶液的浓度对金属腐蚀的影响:装置现象电流计指针不发生偏转电流计指针发生偏转A.装置Ⅰ中的铁片均不会发生任何腐蚀B.铁片d上可能发生的电极反应为Fe-3e-===Fe3+C.利用K3[Fe(CN)6]溶液可确定装置Ⅱ中的正、负极D.铁片a、c所处的NaCl溶液的浓度相等,二者腐蚀速率相等解析:选C 装置Ⅰ中因为两烧杯中NaCl溶液的浓度相等,两边电势相等,所以电流计指针不发生偏转,但铁片a、b仍可发生普通的化学腐蚀,A项错误;铁片d上Fe发生反应生成Fe2+,B项错误;装置Ⅱ中负极发生反应:Fe-2e-===Fe2+,Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀,故可利用K3[Fe(CN)6]溶液确定装置Ⅱ中的正、负极,C项正确;装置Ⅱ中明显产生了电流,电化学腐蚀比化学腐蚀要快得多,故铁片a、c的腐蚀速率不同,D项错误。
3.O3是一种常见的绿色氧化剂,可由臭氧发生器电解稀硫酸制得,原理如图。
下列说法错误的是( )A.电极a为阴极B.a极的电极反应式为O2+4H++4e-===2H2OC.电解一段时间后b极周围溶液的pH下降D.标准状况下,当有5.6 L O2反应时,收集到O2和O3混合气体4.48 L,O3的体积分数为80%解析:选D 电极b上生成O2和O3,则电极b上发生失电子的氧化反应,则电极b为阳极,电极a为阴极,A项正确;电极a的电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,B项正确;电极b上H2O失去电子,发生氧化反应生成O2、O3和H+,故电解一段时间后b极周围溶液的pH下降,C项正确;标准状况下,当有5.6 L氧气参加反应时,转移电子1 mol,设收集到O2x mol,O3y mol,则有x+y=0.2,4x+6y=1,解得x=y=0.1,故O3的体积分数为50%,D项错误。
4.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。
某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是( )A.电子从b流出,经外电路流向aB.HS-在硫氧化菌作用下转化为SO2-4的反应是HS-+4H2O-8e-===SO2-4+9H+C.如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化D.若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移,则有0.5 mol H+通过质子交换膜解析:选B b电极通入氧气,是正极,a电极是负极,电子从a流出,经外电路流向b,A错误;如果将反应物直接燃烧,会有部分化学能转化为光能,因此能量的利用率会变化,C错误;若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移,根据电荷守恒可知有0.4 mol H+通过质子交换膜与0.1 mol氧气结合转化为水,D错误。
5.(2019·延边模拟)某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。
TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,充电时Na2S4还原为Na2S。
下列说法不正确的是( )A.充电时,太阳能转化为电能,电能又转化为化学能B.放电时,a极为负极C.M是阴离子交换膜D.充电时,阳极的电极反应式为3I--2e-===I-3解析:选C 根据题意及图示可知,TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电。
则充电时,太阳能转化为电能,电能又转化为化学能,充电时Na2S4还原为Na2S,放电和充电互为逆过程,所以a是负极,b是电池的正极,在充电时,阳极上发生失电子的氧化反应:3I--2e-===I-3。
6.(2019·长沙模拟)铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺,装置如图所示。
若上端开口关闭,可得到强还原性的H·(氢原子);若上端开口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的·OH(羟基自由基)。
下列说法错误的是( )A.无论是否鼓入空气,负极的电极反应式均为Fe-2e-===Fe2+B.不鼓入空气时,正极的电极反应式为H++e-===H·C.鼓入空气时,每生成1 mol ·OH有2 mol电子发生转移D.处理含有草酸(H2C2O4)的污水时,上端开口应打开并鼓入空气解析:选C 无论是否鼓入空气时,铁作为负极,易失去电子生成Fe2+,电极反应为Fe -2e-===Fe2+,A正确;不鼓入空气时,正极上可得到强还原性的氢原子,电极反应式为H++e-===H·,B正确;若上端口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的羟基自由基,电极反应为2H++2e-+O2===2·OH,所以每生成1 mol羟基自由基有1 mol电子发生转移,C错误;除去草酸需要氧化性的物质,上端口应打开生成羟基自由基,D正确。
7.(2020届·攀枝花联考)已知新型中温全瓷铁—空气电池,其结构如图所示。
下列说法正确的是( )A.铁表面发生的反应为x H2O(g)+Fe===FeO x+x H2B.a极发生氧化反应C.正极的电极反应式为FeO x+2x e-===Fe+x O2-D.若有22.4 L(标准状况)空气参与反应,则电路中有4 mol 电子转移解析:选A A项,由新型中温全瓷铁—空气电池的装置图可知,铁表面发生失去电子的氧化反应,反应式为x H2O(g)+Fe===FeO x+x H2,正确;a极空气中氧气得电子发生还原反应为正极,电极反应式为O2+4e-===2O2-,B、C项错误;D项,有22.4 L(标准状况)空气参与反应,则氧气为22.4 L22.4 L·mol-1×15=0.2 mol,则电路中转移0.8 mol电子,错误。
8.(2019·聊城模拟)以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池,其放电工作原理如图所示。
下列说法错误的是( )A.放电时,Na+由右室移向左室B.放电时,Mg箔为负极,该电极发生氧化反应C.充电时,阳极反应式为Na2Fe[Fe(CN)6]-2e-===Fe[Fe(CN)6]+2Na+D.用铅蓄电池为该电池充电时,当有0.2 mol电子转移时,Pb电极质量减少20.7 g 解析:选D 外电路中通过0.2 mol电子的电量时,Pb电极发生的反应为Pb-2e-+SO2-4 ===PbSO4,质量增加了9.6 g,D错误。
9.(2019·厦门模拟)《Journal of Energy Chemistry》报导我国科学家设计CO2熔盐捕获与转化装置如图。
下列有关说法正确的是( )A.a为负极B.熔盐可用KOH溶液代替C.d极电极反应式为CO2-3+4e-===C+3O2-D.转移1 mol电子可捕获CO2 11.2 L(标准状况下)解析:选C 由题图知,c电极上氧离子失电子被氧化,故c作阳极,则a为正极,A 错误;若用KOH溶液,O2-不会存在,原理改变,B错误;1 mol电子转移可捕获CO20.25 mol 即5.6 L,D错误。
10.(2019·泸州模拟)如图所示阴阳膜组合电解装置用于循环脱硫,用NaOH溶液在反应池中吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3溶液进行电解又制得NaOH。
其中a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域,电极材料为石墨,产品C为H2SO4溶液。
下列说法正确的是( )A.b为只允许阳离子通过的离子交换膜B.阴极区中B最初充入稀NaOH溶液,产品E为氧气C.反应池采用气、液逆流方式,目的是使反应更充分D.阳极的电极反应式为SO2-3+2e-+H2O===2H++SO2-4解析:选C 从C为硫酸可知,b为阴离子交换膜,故a为阳离子交换膜。
在阴极区应为水放电生成氢气和氢氧根,故A为氢氧化钠,E为氢气;阳极应为亚硫酸根放电生成硫酸根,写出即可。
11.“水”电池是一种利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电的电池,其总反应为5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl,如图以“水”电池为电源电解酸性FeCl2溶液,X电极附近溶液先变黄,下列有关分析不正确的是( )A.该装置只涉及两种能量之间的转化B.在线路中安装电压调节装置,可通过现象判断Fe2+和Cl-的还原性强弱C.“水”电池内Na+不断向正极移动D.Ⅱ为负极,其电极反应式为Ag+Cl--e-===AgCl解析:选A 根据“水”电池总反应可知,Ag在负极发生氧化反应,MnO2在正极发生还原反应;由X电极附近溶液先变黄,可知X电极上Fe2+失电子,被氧化为Fe3+,即X电极为阳极,Y电极为阴极,则与其相连的Ⅰ、Ⅱ分别为“水”电池的正极和负极。
“水”电池工作时化学能转化为电能,同时伴随着热量的变化,A项错误;根据X电极附近溶液先变黄可知,先是Fe2+被氧化,后是Cl-被氧化,若在线路中安装电压调节装置,则可根据电压和现象判断Fe2+、Cl-的还原性强弱,B项正确;“水”电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故C项正确;结合上述分析,可知Ⅱ为“水”电池的负极,负极上Ag失电子发生氧化反应,其电极反应式为Ag+Cl--e-===AgCl,D项正确。
12.(1)含乙酸钠和对氯酚(ClOH)的废水可以利用微生物电池除去,其原理如图所示。
①B是电池的________(填“正”或“负”)极。
②A极的电极反应式为___________________________________________。
(2)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A-表示乳酸根离子)。
①阳极的电极反应式为____________________________________________。
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:_______________________________________________________________________________________________________。