当前位置：文档之家 › 高三高考练习题【化学】2010届高考一轮复习：智能考点五《化学能与电能》

高三高考练习题【化学】2010届高考一轮复习：智能考点五《化学能与电能》

  • 格式：doc
  • 大小：906.50 KB
  • 文档页数：11

书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库 书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库 智能考点五 化学能与电能 Ⅰ.课标要求 1． 能举例说明化学能和电能的转化关系及其应用。 2． 认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。 Ⅱ.考纲要求 1．了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。 2．理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 Ⅲ.教材精讲 1． 原电池

原电池

电极的判断：较活泼金属作负极，较不活泼金属或石墨等电极作正极 电极反应 负极：发生氧化反应

正极：发生还原反应 能量转换：化学能转化为电能

电子、离子的移向 电子由负极流向正极 阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移 原电池形成条件 有电解质溶液,并能自发地发生氧化还原反应

有两个活泼性不同的电极

构成闭合回路 书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库

书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库 2．金属的腐蚀（以钢铁腐蚀为例）

3．金属的防护 金属的腐蚀

化学腐蚀

电化学腐蚀 【电极反应】 负极（铁原子）：Fe – 2e- = Fe2+ 正极（碳原子）：2H+ + 2e- = H2↑

【环境】酸性较强的溶液析氢腐蚀

吸氧腐蚀

【环境】酸性较弱的溶液或中性溶液

【电极反应】 负极：Fe – 2e- = Fe2+ 正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-

加覆盖层 牺牲阳极的阴极防护法（原电池原理） 外加电源的阴极防护法（电解原理）

金属的防护

电化学防护

改变金属内部结构 书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库

书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库 4．电解池

电解池

电极的连接：阴极和外加电源负极相连；阳极和外加电源正极相连 电极反应 阳极：发生氧化反应

阴极：发生还原反应 能量转换：电能转化为化学能

电子、离子的移向 电子由负极流向阴极，再由阳极流向正极 阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移

影响离子放电 的因素

离子浓度：当两种离子放电能力相差不大时， 离子浓度可能改变它们的放电顺序。例如电 解ZnCl2溶液，阴极上的电极反应为： Zn2+ + 2e- ═ Zn

电极材料：活泼电极做阳极，电极自身发生氧化反应

阳离子的放电顺序： ①阳离子的放电能力与金属活动顺序相反②电解金属活动顺序表中铝前金属的盐溶液（或碱溶液），水电离出来的氢离子在阴极上放电

阴离子的放电顺序： S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F- ①用惰性电极电解含氧酸、含氧酸盐、氟化物，水电离的氢氧根离子在阳极上放电。②用惰性电极电解铝离子以后的阳离子和氢氧根离子以后的阴离子所组成的电解质溶液，相当于电解水 书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库

书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库 5．原电池原理的应用——几种常见化学电源 （1）酸性锌锰干电池 ①构造：正极：石墨碳棒；负极：锌皮；电解质溶液：糊状氯化铵。 ②电极反应：负极：Zn = Zn2++2e- 正极：MnO2+ NH4+ + e-→MnO(OH) + NH3 电池反应：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝ZnCl2＋2MnO(OH) + 2NH3 （2）碱性锌锰干电池 碱性锌锰干电池与酸性锌锰干电池的区别在于：以氢氧化钾代替氯化铵做电解质。其电极反应如下： 负极：Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e- 正极：2MnO2 + H2O +2e-→Mn2O3 + 2OH- 电池反应：Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3 （3）铅蓄电池 ①构造： 负极：铅；正极：二氧化铅；电解质溶液：硫酸溶液。 ②电极反应： 负极：Pb + SO42- → PbSO4+2e- 正极：PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42- → PbSO4 + 2H2O 电池反应：PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O ③优点：铅蓄电池是二次电池，可多次充电，反复利用。 PbO2 + Pb + 2H2SO4 放电充电 2PbSO4 + 2H2O （4）氢氧燃料电池 ①构造：负极：氢气；正极：氧气；电解质溶液：氢氧化钾溶液。 ②电极反应： 负极：2H2 + 4OH- → 4H2O+4e- 正极：O2 + 4e- + 2H2O → 4OH- 电池反应：2H2 + O2 = 2H2O ③优点：能量利用率高 6．电解原理的应用 （1）电解食盐水 ①装置：立体隔膜电解槽 书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库

书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库 石墨阳极石棉隔膜铁网阴极—+

NaOH和NaCl溶液饱和食盐水

H2Cl

2

②电解前食盐水的精制 粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-、Fe3+，Fe3+、Ca2+、Mg2+在电解过程中生成Fe(OH)3、Ca(OH)2、Mg(OH)2，而堵塞石棉隔膜空隙，SO42-影响产品的纯度，所以这些杂质离子必须除去。除去杂质离子的操作及加入试剂的顺序是： BaCl2——NaOH——Na2CO3——过滤——HCl 或NaOH ——BaCl2——Na2CO3——过滤——HCl ③电极反应 阴极：2H+ + 2e- → H2↑（或2H2O+ 2e- → H2↑+2OH-） 阳极：2Cl- → Cl2↑+ 2e-（或2Cl- - 2e-→ Cl2↑）

④电解反应：通电2NaCl + 2H2OH2 + Cl2 + 2NaOH （2）电解法精炼铜 ①粗铜的成分：铜（锌、铁、镍、银、金、铂等） ②电极的连接：粗铜做阳极，和外加电源的正极相连；纯铜做阴极，和外加电源 的负极相连。 ③电解液：硫酸铜或硝酸铜溶液 ④电极反应 阳极：Cu → Cu2++2e-，Zn→ Zn2++2e-，Ni → Ni2++2e- 阴极：Cu2+ + 2e- → Cu ⑤Ag、Au、Pt不发生反应，沉积到阳极底部，叫做阳极泥。 （3）电镀 利用电解原理，在金属表面上镀上一层其它金属或合金的过程叫电镀。 ①电极的连接：镀层金属或惰性电极做阳极，和外加电源的正极相连；镀件金属做阴极，和 外加电源的负极相连。如铁上镀铜，铜（或石墨）做阳极，铁做阴极。 ②电镀液的选择：选择含有镀层金属离子的溶液做电镀液，如铁上镀铜，选择硫酸铜溶书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库 书利华教育网 www.shulihua.net 您的教育资源库 液做电镀液。 ③电极反应：阳极：Cu=Cu2+ +2e-，阴极：Cu2+ +2e- =Cu ④电镀的特点：若镀层金属做阳极，电镀过程中溶液中阳离子浓度不变；若用惰性电极做阳极，电镀过程中溶液中阳离子浓度减小。

Ⅳ.典型例题 例1.某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3︰1，用石墨电极电解该混合液。下列叙述不正确的是 A．阴极自始至终均析出H2。B．阳极先析出Cl2，后析出O2。 C．电解最后阶段为电解水。D．溶液pH不断增大，最后为7。 【解析】电解质溶液中n(Na+):n(Cl-):n(H+):n(SO42-)=3:3:2:1，电解过程明显分为三个阶段：

第一阶段相当于电解盐酸：通电2HClH2 + Cl2 第二阶段相当于电解氯化钠溶液：通电2NaCl + 2H2OH2 + Cl2 + 2NaOH 第三阶段相当于电解水：通电2H2O2H2 + O2 可见只有D不正确。 例2.在100mlH2SO4与CuSO4的混合液中，用石墨作电极电解一段时间，两极上均收集到2.24L气体（标准状况），则原溶液中Cu2+物质的量浓度为（ ） A．1molL-1 B．2molL-1 C．3molL-1 D．4molL-1 【解析】 阳极电极反应式为：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极电极反应式为：（开始）Cu2+ + 2e- = Cu （最后）2H+ + 2e- = H2↑

根据电子得失守恒：21.0)(24.2224.244.2224.2211LCucLmolLLmolL 121)(molLCuc。所以选相为A。

例3.某粗铜中各成分的质量分数分别为：Cu：64%，Fe：5.6%，Zn：6.5%，Ni：5.9%，其余为Ag和Au，利用该粗铜电解精炼铜，电解液选择1L 1mol/L的硫酸铜溶液，当通电30min（电流强度5.36A）(1oml电子的电量为96500库仑)，问： （1）阴极质量增重多少克？ （2）阳极质量减轻多少克？ （3）此时溶液中铜离子的物质的量浓度为__________mol/L。（假设电解前后溶液体积相同） （4）此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为____________mol/L。（假设电解前后溶液体积

合集下载

高中化学教学论文 2010年高考电化学考点例析 人教版

高中化学教学论文 2010年高考电化学考点例析 人教版

2010年高考电化学考点例析2010年高考已尘埃落定， 广大高三的师生又将迎来2011年高考。

纵观2010年各地的高考试题，笔者研究了其中部分有关电化学的考题，希望对迎考的师生有所帮助。

电化学知识主要包括原电池和电解池的基本原理及其应用，说明的是化学能和电能的相互转化关系，与氧化还原反应的知识密切联系，考题不拘泥于对常见装置的考察，常常引申联系新型的装置设备，考察学生知识的迁移能力，有的题目中包含其他问题或被包含在其他问题之中，考察学生的综合能力等等。

现就2010年部分高考化学试题中有关考题分析如下：一、常见形式，知识有所扩展例题1（全国II 卷、29题）右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO 4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。

（指示剂的pH 变色范围：6.8~8.0，酸色—红色，碱色—黄色）回答下列问题：（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 ① ④ （填编号）；①A 管溶液由红变黄； ② B 管溶液由红变黄；③ A 管溶液不变色； ④B 管溶液不变色；（2）写出A 管中发生反应的反应式：22222(2H O+2e 2)H e H OH H +---+=↑=+↑写同样给分222()Mg OH Mg OH +-+=↓；（3）写出B 管中发生反应的反应式：+2222442(244H )OH e H O O H O e O ----=+↑-=+↑写同样给分；……（6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是溶液呈红色，白色沉淀溶解（或大部分溶解）（3分）。

解析：本题是典型的电解池问题与实验的结合，分析清楚电解池的工作原理，有助于解决实验问题。

MgSO 4为强酸弱碱盐，溶液显酸性，表现为红色，还是活泼金属的含氧酸盐，电解该溶液实际是电解水，A 为阴极，发生反应2H +＋2e -=H 2↑显碱性，A 管溶液由红变黄，且Mg 2+与OH —可生成白色Mg(OH)2沉淀；B 为阳极，发生反应4OH —－4e -=2H 2 O ＋O 2↑显酸性即硫酸溶液，B 管溶液不变色。

全国高考化学化学能与电能的综合高考模拟和真题汇总含答案解析

全国高考化学化学能与电能的综合高考模拟和真题汇总含答案解析

全国高考化学化学能与电能的综合高考模拟和真题汇总含答案解析一、化学能与电能1．盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”，请就“三大酸”的性质，回答下列问题：⑴稀盐酸与铜不反应，但向稀盐酸中加入H2O2后，则可使铜溶解。

该反应的化学方程式为________________________________________________________。

某同学未加入氧化剂，而是设计了一个实验装置，也能使铜很快溶于稀盐酸．请在下面的方框中画出该装置：⑵某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。

其实验流程图如下：①若要测定NO的体积，从上图所示的装置中，你认为应选用_______装置进行Cu与浓硝酸反应实验，选用的理由是____________________________________。

②选用如上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是__________________（填各导管口编号）。

③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置_______（“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。

⑶工业制硫酸时，硫铁矿（FeS2）高温下空气氧化产生二氧化硫：4FeS2＋11O2→8SO2＋2Fe2O3，设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200（体积分数），4.8t FeS2完全制成硫酸，需要空气的体积（标准状况）为_______L。

【答案】Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O A因为A装置可以通N2将装置中的空气排尽,防止NO被空气中O2氧化123547 1.68⨯107【解析】【分析】【详解】(1)双氧水具有氧化性，在酸性环境下能将金属铜氧化，化学方程式为:Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O，用电解原理实现铜和盐酸的反应，根据电解原理阳极必须是金属铜，电解质必须是稀盐酸，作图：以铜为阳极，以盐酸为电解质溶液的电解池装置为：因此，本题正确答案是: Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O ; ；(2)①一氧化氮不溶于水,易被氧气氧化;实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO,装置中不含氧气,选A装置,其中氮气不和一氧化氮反应,可以起到把装置中的空气赶净的作用,防止一氧化氮被氧气氧化;因此，本题正确答案是:A;因为A装置可以通N2将装置中的空气排尽,防止NO被空气中O2氧化；②组合一套可用来测定生成NO体积的装置,需要先通过水吸收挥发出的硝酸和生成的二氧化氮气体,然后用排水量气的方法测定生成的一氧化氮的体积;根据装置导气管的连接顺序,洗气应长进短处,量气应短进长出,因此，本题正确答案是:123547;③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶里的液面要低,此时应将量筒的位置升高,以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平,保持内外大气压相同。

备战高考化学培优(含解析)之化学能与电能及答案解析

备战高考化学培优(含解析)之化学能与电能及答案解析

备战高考化学培优(含解析)之化学能与电能及答案解析一、化学能与电能1．研究小组进行图所示实验，试剂A为0.2 mol·L−1 CuSO4溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液反应的影响因素。

用不同的试剂A进行实验1~实验4，并记录实验现象：实验序号试剂A实验现象10.2 mol·L−1 CuCl2溶液铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出20.2 mol·L−1 CuSO4溶液，再加入一定质量的NaCl固体开始铝条表面无明显变化，加NaCl后，铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出3 2 mol·L−1 CuSO4溶液铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体4 2 mol·L−1 CuCl2溶液反应非常剧烈，有大量气泡产生，溶液变成棕褐色，有红色固体和白色固体生成（1）实验1中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。

（2）实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl−是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2中加入NaCl固体的质量为_________ g。

（3）实验3的目的是_________。

（4）经检验知，实验4中白色固体为CuCl。

甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu + CuCl 22CuCl的反应，他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。

① A极的电极材料是_________。

② 能证明该反应发生的实验现象是_________。

（5）为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色CuCl固体进行以下实验：实验序号实验操作实验现象i加入浓NaCl溶液沉淀溶解，形成无色溶液ii加入饱和AlCl3溶液沉淀溶解，形成褐色溶液iii向i所得溶液中加入2 mol·L－1 CuCl2溶液溶液由无色变为褐色查阅资料知：CuCl难溶于水，能溶解在Cl－浓度较大的溶液中，生成[CuCl2]－络离子，用水稀释含[CuCl2]－的溶液时会重新析出CuCl沉淀。

高考化学三轮冲刺要点突破：化学能与电能的转化【专题训练、课后总结】

高考化学三轮冲刺要点突破：化学能与电能的转化【专题训练、课后总结】

——化学能与电能的转化【专题训练】1．铬的化合物有较大毒性，如不回收利用，会对环境造成污染。

某混合浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。

某研究小组设计了如下电解分离装置，可以使浆液较完全地分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。

下列说法错误的是( )A．通电后CrO2－4将通过阴离子膜进入阳极室B．阴极室最终只能得到Na2SO4和H2C．阳极的电极反应式为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2OD．分离后所得含铬元素的粒子有CrO2－4和Cr2O2－7【答案】B【解析】电解时阴离子应该向阳极移动，所以通电后CrO2－4将通过阴离子膜进入阳极室，选项A正确。

阴极室的反应为水电离的氢离子得电子转化为氢气，所以阴极室剩余水电离的氢氧根离子，同时Na＋透过阳离子交换膜进入阴极室，所以阴极室还要得到氢氧化钠，选项B错误。

阳极的反应应该是水电离的氢氧根离子失电子转化为氧气，方程式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，选项C正确。

阳极室随着水电离的氢氧根离子被反应，剩余氢离子，使溶液显酸性，可以与透过阴离子交换膜过来的CrO2－4发生如下反应：2CrO2－4＋2H＋Cr2O2－7＋H2O，所以分离后得到含铬元素的粒子有CrO2－4和Cr2O2－7，故选D正确。

2．流动电池是一种新型电池，其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。

某种流动电池如图所示，电池的总反应式为Cu+PbO2+2H2SO4==CuSO4+PbSO4+2H2O。

下列说法不正确的是 ( )A.a为负极，b为正极B.该电池工作时，PbO2电极附近溶液的pH增大C.a极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+D.调节电解质溶液的方法是补充CuSO4【答案】D【解析】A项，根据电池总反应式：Cu+PbO2+2H2SO4==CuSO4+PbSO4+2H2O可知，铜(a)为负极，PbO2(b)为正极，正确；B项，该电池工作时，PbO2发生的电极反应为PbO2+4H++2e-+S==PbSO4+2H2O，消耗了溶液中的H+，故溶液的pH 增大，正确；C项，铜电极的电极反应式为Cu-2e-==Cu2+，正确；D 项，通过总反应式可知H2SO4参加了反应，故应补充H2SO4，错误。