高考化学专题五 热化学电化学
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引言电化学是化学的一个重要分支,研究化学反应与电能的相互转化关系。
在高考中,电化学相关的知识点经常出现,并且重要程度较高。
本文将对高考电化学的知识点进行总结,以帮助同学们更好地复习备考。
概述本文将从电解和电池两个大点展开,分别介绍电解和电池的基本概念及相关知识点。
通过了解基本概念和掌握相关知识点,同学们可以更好地理解高考中的电化学题目。
正文内容一、电解1.电解的基本概念1.1电解的定义与含义1.2电解液的种类1.3电解过程的特点1.4电解质的离解度及其影响因素1.5电解过程中的有关电极反应2.电解方程式2.1电解方程式的基本表示方法2.2电解方程式的平衡状态2.3电解过程中的氧化还原反应2.4电解过程中的非氧化还原反应2.5电解过程中的电化学计量关系3.电解实验3.1电解实验的基本操作步骤3.2电解液的选择与实验条件3.3电解实验中的电解槽与电解池3.4电解实验中的电流强度和电量计算3.5电解实验的应用与意义二、电池1.电池的基本概念1.1电池的定义与构成1.2电池的分类与特点1.3电池的工作原理1.4电池的电动势与电动势源1.5电池的内阻与电池性能2.常见电池2.1干电池2.2蓄电池2.3燃料电池2.4高温电池2.5其他类型的电池3.电池的使用与维护3.1电池的使用注意事项3.2电池的保养与维护3.3电池的充电与放电特性3.4电池的性能评价与比较3.5电池的环境与安全问题4.电池的应用4.1电池在生活中的应用4.2电池在工业中的应用4.3电池在交通运输中的应用4.4电池在航空航天中的应用4.5电池在环境保护中的应用5.电池的发展与前景5.1电池技术的发展历程5.2电池技术的趋势与未来5.3电池技术的问题与挑战5.4电池技术的应用拓展5.5电池技术的社会影响与经济效益总结通过对电解和电池的知识点进行总结,我们对电化学的基本概念、电解过程、电解方程式、电解实验、电池的基本概念、电池的分类和应用、电池的使用与维护、电池的发展与前景等有了深入的理解。
题组一反应热1. (2013·广东高考第31题节选)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。
将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1) O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:①I-(aq)+O3(g)IO-(aq)+O2(g) ΔH1②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) ΔH2③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) ΔH3总反应的化学方程式为,其反应ΔH= 。
2. (2012·广东高考第31题节选)碘也可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料。
该电池反应如下:2Li(s)+I2(s)2LiI(s) ΔH已知:4Li(s)+O2(g)2Li2O(s) ΔH14LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s) ΔH2则电池反应的ΔH= ;碘电极作为该电池的极。
题组二电化学3. (2013·广东高考第33题节选)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。
(1) 能量之间可以相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。
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。
①完成原电池的甲装置示意图(见下图),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以铜片为电极之一,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,其原因是牋。
(2) 根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(1) 的材料中应选作阳极。
4. (2011·广东高考第12题)某小组为研究电化学原理,设计如右下图所示装置。
下列叙述不正确的是( )A. a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-CuC. 无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D. a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动5. (2011·广东高考第31题节选)将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206 kJ·mol-1已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802kJ·mol-1写出由CO2生成CO的热化学方程式: 。
热化学电化学知识归纳总结热化学和电化学是物理化学的两个重要分支,它们研究热能和电能在化学反应中的转化和利用。
本文将对热化学和电化学的基本概念、理论原理和应用进行归纳总结,以帮助读者更好地理解和应用这两个领域的知识。
一、热化学热化学研究的是化学反应中的热能变化和热平衡。
它的基本概念包括焓(enthalpy)、熵(entropy)和自由能(free energy)等。
1. 焓(enthalpy)焓是热化学研究的核心概念之一,通常用符号H表示。
焓变(ΔH)表示化学反应中系统吸放热的变化。
当ΔH为正值时,表示反应吸热,即热能从周围环境转移到系统中;当ΔH为负值时,表示反应放热,即热能从系统转移到周围环境中。
2. 熵(entropy)熵是描述物质的无序程度或混乱程度的物理量,通常用符号S表示。
熵变(ΔS)表示化学反应中系统熵的变化。
当ΔS为正值时,表示反应发生了物质的无序增加;当ΔS为负值时,表示反应发生了物质的有序增加。
3. 自由能(free energy)自由能是描述化学反应是否能够自发进行的指标,通常用符号G表示。
自由能变化(ΔG)与焓变(ΔH)和熵变(ΔS)之间存在以下关系:ΔG = ΔH - TΔS,其中T表示温度。
当ΔG为负值时,反应是可逆的且能够进行;当ΔG为正值时,反应是不可逆的且不会进行。
二、电化学电化学研究的是电能与化学反应之间的关系,主要包括电解和电池两个方面。
1. 电解电解是利用外部电源将电能转化为化学能的过程。
在电解过程中,正极(阳极)发生氧化反应,负极(阴极)发生还原反应。
电解的基本方程式可用以下形式表示:Anode → Cathode+ + e-,Cathode+ + e- → Anode。
其中,Anode表示阳极反应物,Cathode+表示阴极反应物。
2. 电池电池是利用化学能转化为电能的装置,通常由正极、负极和电解质溶液组成。
电池的基本原理是通过化学反应在正负极产生电子流,从而实现电能的转化。
高考化学电化综合知识点在高考化学考试中,电化学是一个重要的知识点,它涉及到电化学电池、电解质溶液、电解质的电离和导电性等内容。
掌握了这些知识点,学生就可以更好地理解和应用电化学的原理,解决与电化学相关的问题。
1. 电化学电池电化学电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极(阳极和阴极)和一个电解质溶液组成。
阳极是氧化反应发生的地方,阴极是还原反应发生的地方。
在电解质溶液中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
这个过程中,产生了电流。
电池中的电流可以通过外部连接的导线和其他电子器件传输。
2. 电解质和电离电解质是指在溶液中能够形成离子的物质。
具体来说,电解质可以分为强电解质和弱电解质。
强电解质能在溶液中完全电离,形成大量离子。
常见的强酸、强碱和盐都是强电解质。
弱电解质在溶液中只有少部分电离,形成少量离子。
例如,乙酸和氨水都是弱电解质。
电离是指电解质在溶液中分解为离子的过程。
具体来说,电离可以分为电解质的阳离子和阴离子的电离。
阳离子是带正电的离子,阴离子是带负电的离子。
在电解质溶液中,阳离子和阴离子被溶剂包围,并且可以随着电流的传递而移动。
3. 电导性电导性是指物质导电的能力。
根据电导性的不同,物质可以分为导体、绝缘体和半导体。
导体是具有良好导电性的物质。
金属是最常见的导体,它具有大量自由电子,可以自由移动,传递电流。
其他一些物质,如某些液体和溶液也具有较高的导电性。
绝缘体是具有很低导电性的物质。
绝缘体几乎不传导电流。
常见的绝缘体包括橡胶、木材和塑料等。
半导体是介于导体和绝缘体之间的物质。
它们的导电性介于两者之间,可以通过控制温度和加入杂质来改变其导电性。
半导体是现代电子学和信息技术的基础材料。
综上所述,电化学是高考化学考试中的重要知识点,涵盖了电化学电池、电解质溶液、电解质的电离和导电性等内容。
通过理解和掌握这些知识点,学生可以更好地理解电化学的原理和应用,解决与电化学相关的问题。
因此,在复习电化学知识时,学生应注重理论的学习与题目的练习,同时也要加强对实验操作的理解和实践。
2Li Li V O x 放电充电下列说法不正确的是A .实验1中发生了氧化还原反应,KSCN 为还原剂B .实验2中“溶液变红”是Fe 3+与SCN -结合形成了配合物C .若将实验3中Fe 2(SO 4)3溶液替换为0.25 mol/LCuSO 4溶液,接通电路后,可推测出电压表指针会发生偏转D .综合实验1~3,微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关3.(2023·北京房山·统考一模)某种培根型碱性氢氧燃料电池示意图如所示,下列有关该电池的说法不正确...的是A .电池放电时,K +向镍电极Ⅰ的方向迁移B .正极电极反应为:22O 2H O 4e 4OH --++=C .出口Ⅰ处有水生成D .循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环4.(2023·北京房山·统考一模)锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一,下图为以()24Zn OH /Zn -和()()3466Fe CN /Fe CN --作为电极氧化还原电对的碱性锌铁液流电池放电时工作原理示意图。
下列说法不正确...的是 A .放电过程中,左侧池中溶液pH 逐渐减小B .放电过程中,总反应为()()()3246462Fe CN Zn 4OH =Zn OH 2Fe CN ----+++ C .充电过程中,阴极的电极反应为()24Zn OH 2e =Zn 4OH ---++ D .充电过程中,当2 molOH -通过PBI 膜时,导线中通过1 mol e -5.(2023·北京朝阳·统考一模)将铜棒插入浓、稀()32Cu NO 溶液中(装置如图)、观察到电流计指针发生偏转,一段时间后,浸入浓()32Cu NO 溶液的铜棒变粗。
下列说法不正确的是下列说法不正确的是8.(2023·北京海淀·北理工附中校考·一模)我国研究锂硫电池获得突破,电池的总反应是16Li+S88Li2S,充放电曲线如图所示,下列说法不正确的是()下列说法不正确的是:(3Cu NH ⎡⎣中溶液的小,Cu 缓慢析出,镀层更致密一模)有机电化学合成是目前公认的一种绿色可持续性合成策略,电化学合参考答案:1.C【分析】电解含镍酸性废水制备单质镍,镀镍铁棒为阴极,发生反应Ni 2++2e -=Ni ,B 是锂钒氧化物二次电池的负极,A 是正极,碳棒是电解池的阳极。
高考化学电化学知识电化学是高考化学中非常重要的知识点之一,其涉及电解、电池、电解质、电位等概念。
本文将从电解、电池、电解质和电位四方面来系统介绍高考化学电化学知识。
一、电解电解是指在电解质中施加一定电压或电流时,使之发生非自发性的化学变化的现象。
电解是化学与电学的结合,它体现了电化学的基本原理,也是电化学研究内容中最基本的内容之一。
电解的条件:在电解液中施加电流,电解质必须是有一定的电导率,即具有离子性。
电解质还要有足够的稳定性,以免在电解过程中分解或变质。
此外,电极的选择和电解时间等条件也是影响电解效果的重要因素。
电解的类型:电解分解有两种类型,分别是直接电解和间接电解。
直接电解是指直接将电流传递到电解质中,使其发生分解反应,常用于制备气体、金属和非金属元素等。
间接电解则是在电解质中加入一种物质,它与电解质反应生成产物,常见的间接电解有银离子与银电极的反应,也有氧化还原反应如电解铜溶液。
二、电池电池是由正、负极电链和电解质组成的电化学装置,能够转变化学能为电能的装置。
电池实质上是由两个半电池组成,每个半电池由一个电极和一个电解质组成,联接在一起能形成一个电子流的闭合电路,从而构成一个电源,将化学能转换为电能。
电池构成的必要条件:1.电池内部必须有氧化还原电对。
2.两极之间必须有离子传递的路径。
3.两极之间的离子传递必须受到电化学势差的影响。
电池的分类:根据电池的电化学反应走向,电池分为原电池、电解池、中和电池和燃料电池四种类型。
三、电解质电解质是指在溶液或熔融状态下迅速导电并发生离解的化合物,是电池电流传递的必要介质。
电解质可以分为无机电解质和有机电解质两类,无机电解质如氯化钠、硫酸铜、硝酸银等,有机电解质如酸、碱和盐等。
电解质对电解的作用:电解质的作用主要是提供自由离子,在液体中形成电流,使电流流过电极之间的空间,完成电化学反应。
四、电位电位是指电池中电极在某一条件下的氧化还原性质的指标,是电极发生氧化还原反应能力的大小的量化表示。
诚西郊市崇武区沿街学校高三化学反响热和电化学【本讲教育信息】一.教学内容:反响热和电化学二.教学目的理解反响热、吸热反响、放热反响的概念;理解反响热和焓变的涵义,理解焓变的表示符号〔ΔH〕及其常用单位〔kJ/mol〕,认识ΔH的“-〞、“+〞与放热反响和吸热反响的对应关系;掌握热化学方程式的涵义和书写方法;理解盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进展有关反响热的计算。
理解电化学方面的有关知识和根本原理,掌握电化学一些相关规律;能纯熟运用电化学的有关理论知识解决生活实际中的相关问题。
三.教学重点、难点热化学方程式的书写及应用、盖斯定律;原电池、电解池工作原理、电极反响式的书写,电化学原理的应用。
四.教学过程〔一〕反响热、放热反响和吸热反响的关系1、反响热是指反响过程中释放或者者吸收的能量。
在化学实验中,通常遇到的反响是在敞口容器下进展的,此时的反响热等于反响过程中的热量的变化,用符号△H表示,单位一般采用kJ/mol。
2、从化学键角度看,反响热近似等于反响物分子化学键断裂时吸收的总能量与生成物分子化学键形成时释放的总能量的差值.3、从能量的角度来看,放热反响是由于反响物分子总能量大于生成物分子的总能量,吸热反响是由于生成物分子的总能量大于反响物分子的总能量.如上图中,a表示反响的活化能,b表示反响热,该反响的ΔH小于0,属于放热反响.中学常见的放热反响有酸碱的中和反响、活泼金属与酸的反响、大多数化合反响、燃烧反响、自发进展的氧化复原反响等;吸热反响有氢氧化钡与铵的反响、大多数分解反响、盐的水解反响和弱电解质的电离等.4、反响热和焓变反响热是表示化学反响过程中整个体系的能量〔即焓〕增加或者者者减少的量值,ΔH=H产物—H反响物焓增加→吸热→那么“△H>0”;焓减少→放热→那么“△H<0”。
5、反响热的计算〔1〕根据键能数据计算;ΔH=反响物的键能总和-生成物的键能总和。
〔2〕根据热化学方程式计算;将ΔH看作热化学方程式中的一项,再按有关方程式的计算步骤、格式进展计算,得出有关数据。
高三化学知识点总结电化学高三化学知识点总结——电化学一、引言电化学是研究电荷转移与化学反应之间相互关系的学科,是化学与物理学的交叉领域。
在高三化学学习中,电化学作为一个重要的知识点,涉及到电解质溶液、电解池、电化学电池等方面的内容。
本文将对高三化学电化学知识点进行总结,并逐一进行说明。
二、电解质溶液电解质溶液是由离子构成的溶液,在溶液中,带正电荷的离子称为阳离子,带负电荷的离子称为阴离子。
电解质溶液的电导能力与溶液中离子的浓度有关,浓度越高,电导能力越强。
电解质溶液的电导过程是由电离、迁移和再组合三个步骤组成的。
三、电解池电解池是电解实验中的设备,一般由两个电极和电解质溶液组成。
电解池的两个电极分别是阳极和阴极,通过外部电源施加电压,使阳极与阴极形成电势差,从而产生电解反应。
四、电化学电池1. 电池的构成电化学电池是将化学能转换为电能的装置。
电池由阳极、阴极和电解质三个基本组件构成。
阳极是电池中电流流出的地方,阴极是电流流入的地方,而电解质则需要在阳极和阴极之间形成离子的通道。
2. 电池的工作原理电化学电池通过化学反应的进行来提供电能。
在放电过程中,化学能转化为电能,而在充电过程中,电能转化为化学能。
电池的工作原理基于氧化还原反应,通过电子的转移和离子的迁移来实现。
3. 电池的分类根据电池内部的化学反应类型和电池的形式,电池可以分为原电池和电解质电池两大类。
原电池是能够直接产生电能的设备,而电解质电池则需要外部电源提供电能。
常见的原电池包括干电池和燃料电池,而电解质电池则包括铅蓄电池和锂离子电池等。
五、常见电化学现象1. 电解与电析电解是指使用电流将化合物分解成其离子的过程,而电析则是通过电流使金属离子还原成对应金属的过程。
2. 腐蚀金属在氧气和水的作用下会产生腐蚀现象,这是由于金属表面被氧化和还原反应导致的。
腐蚀可以通过电化学方法来防止,如电镀等。
3. 电解质溶液的浓度与电导率之间的关系电解质溶液的浓度越高,电导率越高。
2020高考化学二轮必刷题集专题五、电化学(必考题)【初见----14~16年高考赏析】1.【2016年高考新课标Ⅰ卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是()A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大[来源:Z+X+X+K]B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反应为2 H2O–4e–=O2+4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成2.【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池.下列叙述错误的是()A.负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B.正极反应式为Ag++e-=AgC.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑3.【2016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)24-.下列说法正确的是()A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动c-逐渐减小B.充电时,电解质溶液中(OH)-C.放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)24D .放电时,电路中通过2mol 电子,消耗氧气22.4L (标准状况)4.【2015新课标Ⅰ卷理综化学】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示.下列有关微生物电池的说法错误的是( )A .正极反应中有CO 2生成B .微生物促进了反应中电子的转移C .质子通过交换膜从负极区移向正极区D .电池总反应为C 6H 12O 6+6O 2=6CO 2+6H 2O6.【2015江苏化学】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图.下列有关该电池的说法正确的是( )A .反应CH 4+H 2O=点燃=======通电 =======电解 ========催化剂△3H 2+CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子 B .电极A 上H 2参与的电极反应为:H 2+2OH --2e -=2H 2O C .电池工作时,CO 32-向电极B 移动D .电极B 上发生的电极反应为:O 2+2CO 2+4e -=2CO 32-7.【2014年高考全国大纲卷】右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH -Ni 电池).下列有关说法不正确的是( )A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-B.电池的电解液可为KOH溶液C.充电时负极反应为:MH+OH-→+H2O+M+e-D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高【相识----回归教材,考向归类】考向归类:回归教材:【相知----分点突破】考向1 化学电源之正负极判断1.锂-铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景.该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O===2Cu+2Li++2OH-,下列说法不正确的是()A.放电时,正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e-===2OH-+2CuB.放电时,电子透过固体电解质向Li极移动C.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O D.整个反应过程中,氧化剂为O22.Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示.电池工作时,下列说法错误的是()A.电子由Al电极通过外电路流向Ag2O/Ag电极B.电池负极附近溶液pH升高C.正极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-D.负极会发生副反应2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑3.环境监察局常用“定电位”NO x传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准,其工作原理如图所示.下列说法不正确的是()A.“对电极”是负极B.“对电极”的材料可能为活泼金属锌C.“工作电极”上发生的电极反应为NO2+2e-+2H+===NO+H2OD.传感器工作时H+由“工作电极”移向“对电极”考向2 化学电源之质子、离子交换膜4.某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化成环境友好的物质,工作原理如图所示(a、b均为石墨电极).下列分析正确的是()A.a电极发生反应:H2NCH2CH2NH2+16e-+4H2O===2CO2↑+N2↑+16H+B.质子交换膜处H+由右向左移动C.该电池在微生物作用下将化学能转化为电能D.开始放电时b极附近溶液pH不变5.下图是以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图.关于该电池的叙述不正确的是()A.该电池不能在高温下工作B.电池的负极反应为:C6H12O6+6H2O-24e-===6CO2↑+24H+C.放电过程中,电子从正极区向负极区每转移1 mol,便有1 mol H+从阳极室进入阴极室D.微生物燃料电池具有高能量转换效率、原料广泛、操作条件温和、有生物相容性等优点,值得研究与推广6.一种光化学电池的结构如下图,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,AgCl(s)===Ag(s)+Cl(AgCl),[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面],接着Cl(AgCl)+e-―→Cl-(aq),若将光源移除,电池会立即回复至初始状态.下列说法正确的是()A .光照时,电流由Y 流向XB .光照时,Pt 电极发生的反应为2Cl -+2e -===Cl 2C .光照时,Cl -向Ag 电极移动D .光照时,电池总反应为AgCl(s)+Cu +(aq)=====光Ag(s)+Cu 2+(aq)+Cl -(aq) 考向3 电解池之工作原理7.CO 2电催化还原为CH 4的工作原理如图所示.下列说法不正确的是( )A .该过程是电能转化为化学能的过程B .铜电极的电极反应式为CO 2+8H ++8e -===CH 4+2H 2OC .一段时间后,①池中n (KHCO 3)不变D .一段时间后,②池中溶液pH 一定减小8.电-Fenton 法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术,其反应原理如图所示.其中电解产生的H 2O 2与Fe 2+发生Fenton 反应:H 2O 2+Fe 2+===Fe 3++OH -+·OH,生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物.下列说法中正确的是()A.电源的X极为正极,Y极为负极B.阴极的电极反应式为Fe2+-e-===Fe3+C.阳极的电极反应式为H2O-e-===H++·OHD.每消耗1 mol O2,整个电解池中理论上可产生2 mol·OH9.最近美国科学家实施了一项“天空绿色计划”,通过电解二氧化碳得到碳材料(部分原理如图所示),并利用得到的碳材料生成锂离子电池.下列说法正确的是()A.图中涉及的能量转化形式只有一种B.阳极的电极反应式为2CO2-3-4e-===2CO2↑+O2↑C.若反应中转移1 mol e-,则理论上消耗CO2-30.5 molD.当生成12 g碳材料时,可收集到22.4 L O2考向4电解池之单膜或双膜电解10.碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质).下列说法正确的是()A.电解一段时间后,阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为1∶2B.石墨1极发生的电极反应为2CH3OH+CO-e-===(CH3O)2CO+H+C.石墨2极与直流电源正极相连D.H+由石墨2极通过质子交换膜向石墨1极移动11.用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH+4,模拟装置如图所示.下列说法正确的是()A.阳极室溶液由无色变成棕黄色B.阴极的电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑C.电解一段时间后,阴极室溶液中的pH升高D.电解一段时间后,阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO412. 工业上可用“四室电渗析法”制备一元中强酸H 3 PO 2 ,工作原理如图所示,图中X、Y代表阳膜或阴膜,阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过,电极M和N材质均为石墨.下列说法错误的是()A、NaH 2PO2溶液一定呈碱性B、图中X为阳膜,Y为阴膜C、电极M上的反应为:4OH- - 4e - = O 2↑ + 2H 2OD、电解过程中,H +会从阳极室穿过X膜扩散至产品室,Na +会从阴极室扩散至原料室考向5 原电池与电解池之金属防护13.用下列装置能达到预期目的的是()甲乙丙丁A.甲图装置可用于电解精炼铝B.乙图装置可得到持续、稳定的电流C.丙图装置可达到保护钢闸门的目的D.丁图装置可达到保护钢闸门的目的14. 验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液).①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确...的是()A. 对比②③,可以判定Zn保护了FeB. 对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C. 验证Zn保护Fe时不能用①的方法D. 将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼15.下列关于金属保护的说法不正确的是( )A.图1是牺牲阳极阴极保护法,图2是外加电流阴极保护法B.钢闸门均为电子输入的一端C.锌和高硅铸铁的电板反应均为氧化反应D.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流考向6 原电池与电解池之可逆电池16.某电动汽车使用的是高铁电池,其总反应为3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O,下列说法正确的是()A.放电时,若有6 mol电子发生转移,则有2 mol K2FeO4被氧化B.放电时,正极反应为FeO2-4+4H2O-3e-===Fe(OH)3+5OH-C.充电时,电池的负极与外接电源的负极相连D.充电时,阴极附近溶液的pH变小17.用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示,下列说法中正确的是()电解A.当a、b都是铜作电极时,电解的总反应方程式为2CuSO4+2H2O=====2H2SO4+2Cu+O2↑B.燃料电池工作时,正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-C.当燃料电池消耗2.24 L甲醛气体时,电路中理论上转移0.2 mol e-D.燃料电池工作时,负极反应为HCHO+H2O-2e-===HCOOH+2H+18.用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法.其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,下列有关说法中不正确的是()A.X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极B.阳极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑C.图中的b>a D.该过程中的产品主要为H2SO4和H2【再遇----17~19年高考赏析】1.[2019新课标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MV 2+/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H 2+2MV 2+2H ++2MV +C .正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3D .电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2.[2019新课标Ⅲ]为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn (3D −Zn )可以高效沉积ZnO 的特点,设计了采用强碱性电解质的3D −Zn —NiOOH 二次电池,结构如下图所示.电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放电充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s).下列说法错误的是( )A .三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积,所沉积的ZnO 分散度高B .充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −NiOOH(s)+H 2O(l)C .放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e −ZnO(s)+H 2O(l)D .放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区3.[2018新课标Ⅲ]一种可充电锂-空气电池如图所示.当电池放电时,O 2与Li +在多孔碳材料电极处生成Li 2O 2-x (x =0或1).下列说法正确的是( )A .放电时,多孔碳材料电极为负极B .放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C .充电时,电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移D .充电时,电池总反应为Li 2O 2-x =2Li+(1-2x)O 2 4.[2018新课标Ⅱ]我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na —CO 2二次电池.将NaClO 4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:3CO 2+4Na 2Na 2CO 3+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CO 2,放电时吸收CO 2C .放电时,正极反应为:3CO 2+4e − =2CO 32-+CD .充电时,正极反应为:Na ++e −=Na5.[2018新课标Ⅰ]最近我国科学家设计了一种CO 2+H 2S 协同转化装置,实现对天然气中CO 2和H 2S 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-Fe 2+-e -=EDTA-Fe 3+②2EDTA-Fe 3++H 2S =2H ++S+2EDTA-Fe 2+ 该装置工作时,下列叙述错误的是A .阴极的电极反应:CO 2+2H ++2e -=CO+H 2OB .协同转化总反应:CO 2+H 2S =CO+H 2O+SC .石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D .若采用Fe 3+/Fe 2+取代EDTA-Fe 3+/EDTA-Fe 2+,溶液需为酸性6.[2017新课标Ⅱ]用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为24224H SO H C O -混合溶液.下列叙述错误的是( )A .待加工铝质工件为阳极B .可选用不锈钢网作为阴极C .阴极的电极反应式为:3Al 3e ===Al +-+D .硫酸根离子在电解过程中向阳极移动7.[2017新课标Ⅰ]支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极.下列有关表述不正确的是( )A .通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【重逢----大题小做】1.(改编)通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3混合物,其装置如下图.下列说法不正确的是()A.阳极的电极反应式为2H2O -4e- == 4H+ + O2↑B.阳极区c(H+)增大,H+由a室经阳离子交换膜进入b室C.外电路每转移0.2 mol电子,有0.2 mol Na+从c室进入b室D.c室得到Na2SO3的原因是2HSO3- + 2 e - == H2↑ + 2SO32-2.(改编)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,工作原理如图所示.下列有关说法错误的是()A.阳极可发生电极反应:B.阴极附近溶液的pH减小C.a膜为阴离子交换膜, b膜为阳离子交换膜D.I、II分别是淡水、浓海水出口3.(改编)某充电宝锂离子电池的总反应为x Li+Li1-Mn2O4LiMn2O4(0<x<1),某手机镍氢电池总反应x为NiOOH+MH M+Ni(OH)2(M为储氢金属或合金),有关上述两种电池的说法正确的是()A.锂离子电池放电时,Li+移向负极.B.镍氢电池放电时,正极的电极反应式:NiOOH+H2O-e-===Ni(OH)2+OH-C.如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电D.锂离子电池充电时,阴极的电极反应式:LiMn2O4-x e-===Li1-x Mn2O4+x Li+。
专题五
1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为: Fe+Ni2O3+3H2O=Fe (OH )2+2Ni (OH )2 下列有关该电池的说法不正确的是 A. 电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe B. 电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe (OH )2 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-=Ni2O3+3H2O
2.结合下图判断,下列叙述正确的是 A .Ⅰ和Ⅱ种正极均被保护 B. Ⅰ和Ⅱ中Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是 C. Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是
3. 25℃、101kPa 下:
下列说法正确的是
A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C.常温下Na 与足量O2反应生成Na2O ,随温度升高生成Na2O
的速率逐渐加快
D.25℃、101kPa 下:Na2O2(s )+2 Na (s )= 2Na2O (s )
H ∆=-317kJ/mol
4、某小组为研究电化学原理,设计如图2装置。
下列叙述
不正确的是 A 、a 和b 不连接时,铁片上会有金属铜析出
B 、a 和b 用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-=
Cu
C 、无论a 和b 是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D 、a 和b 分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
5.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH 为电解质,使用时加入水即可放电。
关于该电池的下列说法不正确的是 A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成 C.放电时OH- 向正极移动
D.总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ 6研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应
可表示为:
225105MnO +2Ag+2NaCl=Na Mn O +2AgCl
下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是:
A.正极反应式:
Ag+Cl -e =AgCl --
B.没生成1 mol
2510Na Mn O 转移2 mol 电子
C.+Na 不断向“水”电池的负极移动
D.AgCl 是还原产物
7.右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。
电池的一个
点极由有机光敏燃料(S )涂覆在
2TiO 纳米晶体表面
制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反
应为:
22TiO /S TiO /S h ν
*−−→(激发态)
+-22TiO /S TiO /S +e *−−→
3I +2e 3I -
--−−→
223
2TiO /S 3I 2TiO /S+I +--
+−−→ 下列关于该电池叙述错误的是: A .电池工作时,是将太阳能转化为电能 B .电池工作时,I -
离子在镀铂导电玻璃电极上放电
C .电池中镀铂导电玻璃为正极
D .电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少
8.铜锌原电池(如图9)工作时,下列叙述正确的是 A .正极反应为:Zn —2e-=Zn2+ B .电池反应为:Zn+Cu2+==Zn2+ +Cu C .在外电路中,电子从负极流向正极 D .盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
9.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H +,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H2+O2=2H2O ,下列有关说法正确的是
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0.1 mol 电子,消耗1.12 L 的H2
D.H +由a 极通过固体酸电解质传递到b 极
10.铅蓄电池的工作原理为
22442222Pb PbO H SO PbSO H O ++=+
研读右下列判断不正确的是
A. K 闭合时,d 电极反应式:
24224
224PbSO H O e PbO H SO -+-
+-=++
B. 当电路中转移0.2mol 电子时,I 中消耗的
24H SO 为0.2
mol
C. K 闭合时,II 中24SO -
向c 电极迁移
D. K 闭合一段时间后,II 可单独作为原电池,d 电极为正
极
11. 下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是:
A.甲烷的标准粼粼热为-890.3kJ·mol -1,则甲烷燃烧的热
化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
△H=-890.3kJ·mol -1
B. 500℃、30MPa 下,将0.5mol N2和1.5molH2置 于密闭
的窗口中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ ,其热化学方程式为:
22350030MPa
()3()2()N g H g MH g −−−−−→+←−−−−−
催化剂
℃、
△H=-38.6kJ·mol -1
C. 氯化镁溶液与氨水反应:
222()Mg OH Mg OH +-
+=↓
D. 氧化铝溶于NaOH 溶液:
2323232()Al O OH H O Al OH -++=
12.己知:()HCN aq 与()NaOH aq 反应的
112.1H kJ mol -=-V g ;
()HCL aq 与()NaOH aq 反应的1
55.6H kJ mol -=-V g 。
则H C N 在水溶液中电离的H V 等于
A .1
67.7kJ mol --g B .1
43.5kJ mol --g C .1
43.5kJ mol -+∙ D . 1
67.7kJ mol -+g
13. 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所
示。
关于该电池的叙述正确的是:
A .该电池能够在高温下工作
B .电池的负极反应为:C6H12O6+6H2O -24e -=6CO2+24H
+
C .放电过程中,H+从正极区向负极区迁移
D .在电池反应中,每消耗1mol 氧气,理论上能生成标准状
况下
CO2 22.4/6 L
14.镍镉(Ni-Cd )可充电电池在现代生活中有广泛应用。
已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH 溶液,其充、放电
按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2O
放电
Cd(OH)2 +
2Ni(OH)2
有关该电池的说法正确的是
A .充电时阳极反应:Ni(OH)2 -e — + OH- == NiOOH + H2O
B .充电过程是化学能转化为电能的过程
C .放电时负极附近溶液的碱性不变
D .放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
15.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为:
Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反
应相同
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
16.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,
可用于电动汽车。
电池反应为:FePO4+Li 放电
充电LiFePO4,
电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质。
下列有关LiFePO4电池说法正确的是
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性
B放电时电池内部Li向负极移动.
C.充电过程中,电池正极材料的质量减少
D.放电时电池正极反应为:FePO4 + Li++e- = LiFePO4
16.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。
滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。
据此,下列叙述正确的是
A 铅笔端作阳极,发生还原反应
B 铂片端作阴极,发生氧化反应
C 铅笔端有少量的氯气产生
D a点是负极,b点是正极
17、科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌
将有机物转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。
电池负极反应为:
A、H2 + 2OH- =2H2O+2e-
B、O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
C、H2 = 2H+ + 2e-
D、O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-。