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2020年高考化学试题分类汇编——电化学基础电化学基础1．〔2018全国卷1〕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 ---−−→2232TiO /S 3I 2TiO /S+I +--+−−→以下关于该电池表达错误的选项是．．．．．．： 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I 3-的浓度可不能减少【解析】B 选项错误，从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂电极做正极，发生还原反应：I 3-+2e -=3I -；A 选项正确，这是个太阳能电池，从装置示意图可看出是个原电池，最终是将光能转化为化学能，应为把上面四个反应加起来可知，化学物质并没有减少；C 正确，见B 选项的解析；D 正确，此太阳能电池中总的反应一部分实质确实是：I 3-3I -的转化〔还有I 2+I -I 3-〕，另一部分确实是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已，所有化学物质最终均不被损耗！【答案】B【命题意图】考查新型原电池，原电池的两电极反应式，电子流向与电流流向，太阳能电池的工作原理，原电池的总反应式等，还考查考生变通能力和心理素养，能否适应生疏的情境下应用所学知识解决新的咨询题等【点评】此题立意专门好，然而考查过为单薄，而且取材不是最新的，在3月份江苏省氧化 还原盐都市高三第二次调研考试化学试题第17题〔3〕咨询，与此题极为相似的模型，这对一些考生显得不公平！〔2018浙江卷〕9. Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li ++FeS+2e -＝Li 2S+Fe 有关该电池的以下中，正确的选项是A. Li-Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeS ＝Li 2S+FeC. 负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+2Li s+Fe-22e L-=D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：试题解析：此题涵盖电解池与原电池的主体内容，涉及电极判定与电极反应式书写等咨询题。
电化学基础知识讲解及总结电化学是研究电与化学之间相互作用的学科，主要研究电能转化为化学能或者化学能转化为电能的过程。
以下是电化学的基础知识讲解及总结：1. 电化学基本概念：电化学研究的主要对象是电解质溶液中的化学反应，其中电解质溶液中的离子起到重要的作用。
电池是电化学的主要应用之一，它是将化学能转化为电能的装置。
2. 电化学反应：电化学反应可以分为两类，即氧化还原反应和非氧化还原反应。
氧化还原反应是指物质失去电子的过程称为氧化，物质获得电子的过程称为还原。
非氧化还原反应是指不涉及电子转移的反应，如酸碱中的中和反应。
3. 电解和电解质：电解是指在电场作用下，电解质溶液中的离子被电解的过程。
电解质是指能在溶液中形成离子的化合物，如盐、酸、碱等。
4. 电解质溶液的导电性：电解质溶液的导电性与其中的离子浓度有关，离子浓度越高，导电性越强。
电解质溶液的导电性也受温度和溶质的物质性质影响。
5. 电极和电位：在电化学反应中，电极是电子转移的场所。
电极可以分为阳极和阴极，阳极是氧化反应发生的地方，阴极是还原反应发生的地方。
电位是指电极上的电势差，它与电化学反应的进行有关。
6. 电池和电动势：电池是将化学能转化为电能的装置，它由两个或多个电解质溶液和电极组成。
电动势是指电池中电势差的大小，它与电化学反应的进行有关。
7. 法拉第定律：法拉第定律是描述电化学反应速率的定律，它表明电流的大小与反应物的浓度和电化学当量之间存在关系。
8. 电解质溶液的pH值：pH值是衡量溶液酸碱性的指标，它与溶液中的氢离子浓度有关。
pH值越低，溶液越酸性；pH值越高，溶液越碱性。
总结：电化学是研究电与化学之间相互作用的学科，主要研究电能转化为化学能或者化学能转化为电能的过程。
其中包括电化学反应、电解和电解质、电极和电位、电池和电动势等基本概念。
掌握电化学的基础知识对于理解电化学反应和电池的工作原理具有重要意义。
第9讲无机非金属材料【学科核心素养】1.变化观念与平衡思想：根据碳、硅的结构，预测在一定条件下碳、硅及其化合物可能发生的化学变化。
2.科学态度与社会责任：关注与碳、硅有关的热点问题（如光导纤维、硅电池、半导体材料），形成可持续发展的意识；知道碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。
【知识点解读】知识点一碳及其重要化合物1．碳单质(1)结构、存在形态、物理性质和用途(2)主要化学性质——还原性2．一氧化碳(CO)(1)物理性质无色气体，有毒，难溶于水。
(2)化学性质——还原性①燃烧：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2，淡蓝色火焰； ②还原CuO ：CuO ＋CO=====△Cu ＋CO 2(冶炼金属)。
3．二氧化碳(CO 2)(1)物理性质：CO 2是一种无色、无味的气体，能溶于水，固态CO 2俗称干冰。
(2)化学性质：与H 2O 、Na 2O 、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg 反应的方程式分别为CO 2＋H 2O H 2CO 3、Na 2O ＋CO 2===Na 2CO 3、CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O 2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 。
(3)CO 2在自然界中的循环①CO 2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。
②自然界消耗CO 2的主要反应：a ．溶于江水、海水中：CO 2＋H 2OH 2CO 3；b ．光合作用将CO 2转化为O 2；c ．岩石的风化：CaCO 3＋H 2O ＋CO 2===Ca(HCO 3)2。
(4)CO 、CO 2气体的除杂方法CO 中混有CO 2 通过盛有NaOH 溶液的洗气瓶，然后干燥气体 CO 2中混有CO通过盛有灼热CuO 的硬质试管CO 2中混有少量SO 2或HCl通过盛有饱和NaHCO 3溶液的洗气瓶，然后干燥气体①澄清石灰水只用于检验CO 2，不能用于除去混合气体中的CO 2，应用NaOH 溶液除去； ②CO 2、SO 2通入CaCl 2或BaCl 2溶液均无沉淀产生4．碳酸(H 2CO 3)弱酸、不稳定。
第9讲电化学基础一、小题对点练一、原电池原理及其应用1．(2014·呼和浩特测试)有关电化学知识的描述正确的是()。
A．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl饱和溶液C．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2解析A项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应；B项，因为电解质溶液中有Ag＋，盐桥内不能有Cl－，因为二者反应会生成AgCl沉淀；C项，Fe、Cu、浓硝酸组成的原电池，由于铁遇浓硝酸钝化，则Cu为负极，Fe为正极，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；D项，由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，电池总反应为2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑，Al作负极，负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2O，D错。
答案 A2．(2014·德阳一中测试)Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。
该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。
电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2，下列说法错误的是()。
A．该电池工作时，正极反应为2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2B．锂电极作该电池负极，负极反应为Li－e－===Li＋C．该电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极D．该电池组装时，必须在无水无氧条件下进行解析A项，正极上SOCl2发生还原反应；B项，Li为负极，发生氧化反应：Li－e－===Li＋；C项，电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极；D项，Li能与水、氧气反应，因此该电池组装时必须在无水无氧条件下进行。
答案 C3．(2014·浙江理综，11)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。
NiMH中的M表示储氢金属或合金。
该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO－2下列说法正确的是()。
A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O中的H被M还原D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液解析A项，由NiMH充电的总反应方程式知，其逆反应为放电时的总反应，正极发生还原反应：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正确；B项，充电时相当于电解池，阴离子(OH－)向阳极移动，错误；C项，由于MH中M 与H均为0价，反应前后M的化合价没有变化，故H2O中的H是由于电解而被还原，并不是被M还原，错误；D项，由信息可知NiOOH与KOH溶液、氨水反应，故电解质溶液不能用KOH溶液、氨水，错误。
答案 A二、电解原理及其应用4．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是()。
A B C Da电极阳极阴极阳极阴极d 电极 正极 正极负极 负极 Q 离子 阳离子阳离子 阴离子 阴离子 解析 电子由电源的负极流出，故a 是阴极、d 是正极，溶液中阳离子移向阴极。
答案 B5．(2014·成都摸底)关于图中电解池工作时的相关叙述正确的是( )。
A ．Fe 电极作阳极，发生氧化反应B ．Cl －向石墨电极做定向运动C ．石墨电极反应：Fe 3＋＋3e －===FeD ．电解池发生总反应：2Cl －＋2Fe 3＋=====电解Cl 2↑＋2Fe 2＋ 解析 根据电子的流向确定铁作阳极，发生氧化反应，A 选项正确；电解质溶液中带负电的氯离子向阳极(铁电极)定向移动，进而形成闭合回路，B 项错误；石墨作阴极，铁离子得到电子发生还原反应转化成亚铁离子，C 选项错误；电解池中发生的总反应为2Fe 3＋＋Fe ＝3Fe 2＋，D 选项错误。
答案 A6．将KCl 和CuSO 4两种溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH 随时间t 变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是 ( )。
A ．整个过程中两电极反应2Cl －－2e －===Cl 2↑、2H ＋＋2e －===H 2↑不可能同时发生B ．电解至c 点时，往电解液中加入适量CuCl 2固体，即可使电解液恢复至原来的浓度C．ab段表示电解过程中H＋被还原，pH上升D．原混合溶液中KCl和CuSO4的浓度之比恰好为2∶1解析图像分为三段，因此整个电解过程也有三个阶段，第一个阶段相当于电解CuCl2溶液，阳极反应为2Cl－－2e－＝Cl2↑，阴极反应为Cu2＋＋2e－＝Cu，CuCl2水解呈酸性，随着电解的进行，浓度减小，酸性减弱，pH上升，选项C错。
若原混合溶液中KCl和CuSO4的浓度之比恰好为2∶1，则达b 点时CuCl2消耗完，接着只电解水，pH不变，则与图像不符，D错。
b→c 溶液的pH明显下降，说明b点时Cl－已耗完，而Cu2＋过量，相当于电解CuSO4溶液，阳极反应为：2H2O－4e－＝4H＋＋O2↑，阴极反应为2Cu2＋＋4e－＝2Cu，由于有H＋生成，则溶液的pH减小，又由于有O2生成，故电解至c点时，往电解质溶液中加入CuCl2固体不能使电解质溶液恢复至原来的浓度，B错误，c点时溶液中的电解质为K2SO4与H2SO4，则c～d段相当于电解水，阳极反应为2OH－－2e－＝H2O＋12O2↑，阴极反应为2H＋＋2e－＝H2↑，故A正确。
答案 A三、金属腐蚀与防护7．(2014·雅安一诊)化学与生活、生产有着密切关系，下列叙述中正确的是()。
A．钢铁发生析氢腐蚀时，H＋得电子释放出H2，钢铁被腐蚀B．钢铁发生吸氧腐蚀时，OH－失电子释放出O2，钢铁被腐蚀C．船底镶嵌锌块，锌发生还原反应而被消耗，以保护船体D．外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上，可保护闸门解析发生吸氧腐蚀时正极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－，整个过程是吸收O2而不是释放出O2，B错误。
选项C中是牺牲阳极的阴极保护法，金属锌发生氧化反应，C错。
选项D中是外加电流的阴极保护法，钢铁闸门应与外加电源的负极相连，D错。
答案 A8．化学在日常生产生活中有着重要的应用。
下列说法不正确的是()。
A．钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀，主要原因是海水含氧量高于河水C．在海轮外壳上镶入锌块，锌作负极，可减缓船体的腐蚀速率D．在潮湿的空气中，镀锌铁板比镀锡铁板更耐腐蚀解析选项A，钢铁发生吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子，发生还原反应；选项B，钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀，主要原因是海水中电解质的浓度高于河水，钢铁在海水中更易发生电化学腐蚀；选项C，轮船外壳镶入比铁活泼的锌块，形成原电池，锌作负极，可减缓船体的腐蚀速率；选项D，在潮湿的空气中，铁板容易发生电化学腐蚀，镀锌铁板中锌比铁活泼，锌铁构成原电池，铁作正极被保护，不容易被腐蚀；镀锡铁板中铁比锡活泼；铁锡构成原电池，铁作负极易被腐蚀。
答案 B二、大题冲关练9．(2014·上海市杨浦区高三上学期学业质量调研)某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。
完成下列填空：(1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。
(2)写出正、负极反应的方程式。
正极：__________，负极：____________。
(3)按图1装置实验，约8分钟才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是______(填字母序号)。
a．用纯氧气代替具支试管内的空气b．用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水(4)升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。
这一措施______(填“可行”或“不行”)。
解析(1)电子由负极流向正极，(2)正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，负极：2Fe－4e－===2Fe2＋。
(3)a项，增大O2的浓度，加快腐蚀，b项，增大接触面积，加快腐蚀，c项，可以对实验现象进行放大，且加入红墨水易于观察。
(4)因为加热具支试管，把空气赶出，腐蚀更慢。
答案(1)(2)2H2O＋O2＋4e－===4OH－Fe－2e－===Fe2＋(3)abc(4)不行10．(1)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。
汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。
混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。
镍放电氢电池充放电原理如图1所示，其总反应式为H2＋2NiOOH充电2Ni(OH)2。
图1根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为________________________________________________________________。
(2)图2是一种新型燃料电池，以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质，图3是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。
图2图3回答下列问题：①A极为电源______(填“正”或“负”)极，写出A极的电极反应式：________________________________________________________________。
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与______极(填“C”或“D”)相连。
③当消耗标准状况下2.24 L CO时，C电极的质量变化为______。
解析(1)上坡或加速时，电动机工作，为原电池，乙电极中NiOOH→Ni(OH)2，Ni的化合价降低，乙电极为正极，电极反应式为NiOOH＋e－＋H＋===Ni(OH)2，周围溶液的pH增大。
(2)①在燃料电池中可燃性气体作负极，即A为负极，根据所给新型燃料电池的构成原理装置图，结合原电池的工作原理，可直接写出A极的电极反应式：CO－2e－＋CO2－3===2CO2。
