11专题十一 电化学基础.docx
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11专题十一电化学基础
专题十一 电化学基础
挖命题
【考情探究】
考点
内容解读
5年考情
预测热度
考题示例
难度
关联考点
原电池原理及其应用
1.理解原电池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式
2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施
3.了解常见化学电源的种类及其工作原理
2018课标Ⅱ,12,6分
中
电解池的工作原理
★★★
2017课标Ⅲ,11,6分
中
电解原理及其应用
理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式
2018课标Ⅰ,13,6分
中
电解池中电极电势高低
★★★
分析解读 电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸,是历年高考的热点内容。
通常会以新型二次电池为载体考查原电池原理与电解原理。
备考时要侧重原电池与电解池工作原理中基础考点的复习和电极反应式书写技巧的掌握。
试题难度中等,预计在今后的高考中对本专题知识的考查会保持稳定。
【真题典例】
破考点
【考点集训】
考点一 原电池原理及其应用
1.（2019届四川成都顶级名校零诊,12）金属锂燃料电池是一种新型电池,比锂离子电池具有更高的能量密度。
它无电时无需充电,只需更换其中的某些材料即可,其工作示意图如下。
下列说法正确的是（ ）
A.放电时,通入空气的一极为负极
B.放电时,电池反应为:
4Li+O2
2Li2O
C.有机电解液可以是乙醇等无水有机物
D.在更换锂电极的同时,要更换水性电解液
答案 D
2.（2019届湖南四校摸底调研,8）LED系列产品是一类新型节能产品。
图甲是NaBH4/H2O2燃料电池的装置示意图,图乙是LED发光二极管的装置示意图。
下列叙述错误的是（ ）
A.电池应选用阳离子交换膜,Na+向A极区移动
B.电池A极区的电极反应式为:
H2O2+2e-
2OH-
C.每有1molNaBH4参加反应,转移电子数为4NA
D.要使LED发光二极管正常发光,图乙中的导线a应与图甲中的B极相连
答案 C
3.（2018广东珠海摸底,11）一定条件下,实验室利用如图所示装置,通过测量电压求算Ksp（AgCl）。
工作一段时间后,两电极质量均增大。
下列说法正确的是（ ）
A.右池中银电极作负极
B.总反应式为Ag++Cl-
AgCl↓
C.正极电极反应式为Ag-e-
Ag+
D.盐桥中的N
向右池方向移动
答案 B
4.（2018黑龙江哈师大附中期中,12）“碳呼吸电池”是一种新型化学电源,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A.该装置能将电能转化为化学能
B.正极的电极反应为C2
-2e-
2CO2↑
C.每得到1mol草酸铝,电路中转移3mol电子
D.利用该技术可捕捉大气中的CO2
答案 D
5.（2017河南四校联考,11）硼化钒（VB2）-空气电池是目前储电能力最高的电池（如图所示）,电池总反应为4VB2+11O2
4B2O3+2V2O5,下列叙述错误的是（ ）
A.负极反应式为4VB2+44OH--44e-
2V2O5+4B2O3+22H2O
B.正极反应式为11O2+44e-+22H2O
44OH-
C.OH-由负极透过选择性透过膜向正极迁移
D.电子由硼化钒电极经负载流向电极a
答案 C
6.（2017湖北四地七校联盟一联,14）电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图。
下列说法不正确的是（ ）
A.O2在电极b上发生还原反应
B.溶液中OH-向电极a移动
C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5
D.负极的电极反应式为:
2NH3-6e-+6OH-
N2+6H2O
答案 C
7.（2018河南安阳一模,11）为了减少钢管因锈蚀造成的损失,某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢管。
下列有关说法中错误的是（ ）
A.在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生析氢腐蚀
B.在潮湿的酸性土壤中电子由金属棒M通过导线流向钢管
C.在潮湿的酸性土壤中H+向金属棒M移动,抑制H+与铁的反应
D.金属棒M与钢管用导线连接后可使钢管表面的腐蚀电流接近于零
答案 C
8.（2018安徽A10联盟联考,13）用氟硼酸（HBF4,属于强酸）溶液代替硫酸溶液作铅蓄电池的电解质溶液,可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良,反应方程式为Pb+PbO2+4HBF42Pb（BF4）2+2H2O,Pb（BF4）2为可溶于水的强电解质。
下列说法中正确的是（ ）
A.放电时,负极反应为PbO2+4HBF4-2e-
Pb（BF4）2+2B
+2H2O
B.充电时,当正极质量减少23.9g时转移0.2mol电子
C.放电时,PbO2电极附近溶液的pH增大
D.充电时,Pb电极的电极反应式为PbO2+4H++2e-
Pb2++2H2O
答案 C
考点二 电解原理及其应用
1.（2019届安徽合肥调研,12）图甲为一种新型污水处理装置,该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能,图乙是一种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。
下列说法不正确的是（ ）
A.图甲的X点要与图乙中的a极连接
B.图乙中b极的电极反应式为:
2Cl--2e-
Cl2↑
C.当N极消耗1mol气体时,有2molH+通过离子交换膜
D.若有机废水中主要含有淀粉,则图甲中M极反应为:
（C6H10O5）n+7nH2O-24ne-
6nCO2↑+24nH+
答案 C
2.（2019届湖北部分重点中学起点考试,12）硼酸（H3BO3）为一元弱酸,已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为:
H3BO3+OH-
B（OH
H3BO3可以通过电解的方法制备。
其工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。
下列说法正确的是（ ）
A.当电路中通过1mol电子时,可得到1molH3BO3
B.将电源的正、负极反接,工作原理不变
C.阴极室的电极反应式为:
2H2O-4e-
O2↑+4H+
D.B（OH
穿过阴膜进入阴极室,Na+穿过阳膜进入产品室
答案 A
3.（2019届辽宁五校协作体联合模拟,12）高压直流电线路的瓷绝缘子经日晒雨淋容易出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐蚀,防护原理如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应
B.通电时,阴极上的电极反应为2H2O+2e-
H2↑+2OH-
C.断电时,锌环上的电极反应为Zn2++2e-
Zn
D.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀
答案 C
4.
（2018吉林长春普通高中一模,9）铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。
控制一定的条件,用如图所示的电化学氧化法,可在铝表面生成坚硬致密、耐腐蚀的氧化膜。
下列有关叙述正确的是（ ）
A.阴极上有金属铝生成
B.电极A为石墨,电极B为金属铝
C.OH-在电极A上放电,有氧气生成
D.阳极的电极反应式为2Al-6e-+3H2O
Al2O3+6H+
答案 D
5.（2018河南、河北重点高中一联,10）某工厂用电解法处理含有SO2的尾气,其装置如图所示（电极材料均为惰性电极）。
下列说法不正确的是（ ）
A.电极a连接的是电源的正极
B.若电路中转移0.03mole-,则离子交换膜左侧溶液中增加0.03mol离子
C.图中的离子交换膜是阳离子交换膜
D.阴极的电极反应式为2HS
+2e-+2H+
S2
+2H2O
答案 B
6.（2018河南天一大联考阶段检测五,11）普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质,利用下面的双膜（阴离子交换膜和过滤膜）电解装置可制备高纯度的Cu。
下列有关叙述中正确的是（ ）
A.电极a为粗铜,电极b为精铜
B.甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区
C.乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区
D.当电路中通过1mol电子时,可生成32g精铜
答案 D
7.（2018河北武邑中学三调,11）现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。
用氯碱工业中的离子交换膜技术原理,可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。
下列说法中正确的是（ ）
A.b是阴离子交换膜,允许Na+通过
B.从A口出来的是H2SO4溶液
C.阴极反应式为4OH--4e-
2H2O+O2↑
D.Na2SO4溶液从G口加入
答案 B
炼技法
方法集训
方法 原电池正、负极的判断及电极反应式的书写方法
1.（2018陕西西安长安一中四检,13）下列是4种燃料电池的工作原理示意图,其中正极反应的产物为水的是（ ）
答案 C
2.（2017湖南郴州一模,15）乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂,在200℃左右时供电,电池总反应为C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O,电池示意图如下所示。
下列说法中正确的是（ ）
A.电池工作时,质子向电池的负极迁移
B.电池工作时,电子由b极沿导线流向a极
C.a极上发生的电极反应是:
C2H5OH+3H2O+12e-
2CO2+12H+
D.b极上发生的电极反应是:
4H++O2+4e-
2H2O
答案 D
3.（2018山东潍坊一模,12）一种新型可逆电池的工作原理如图所示。
放电时总反应为:
Al+3Cn（AlCl4）+4AlC
4Al2C
+3Cn（Cn表示石墨）。
下列说法中正确的是（ ）
A.放电时负极反应为2Al-6e-+7Cl-
Al2C
B.放电时AlC
移向正极
C.充电时阳极反应为AlC
-e-+Cn
Cn（AlCl4）
D.电路中每转移3mol电子,最多有1molCn（AlCl4）被还原
答案 C
过专题
【五年高考】
A组 统一命题·课标卷题组
考点一 原电池原理及其应用
1.（2018课标Ⅱ,12,6分）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,Cl
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-
2C
+C
D.充电时,正极反应为:
Na++e-
Na
答案 D
2.（2018课标Ⅲ,11,6分）一种可充电锂—空气电池如图所示。
当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-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Li2O2-x
2Li+（1-
）O2↑
答案 D
3.（2014课标Ⅱ,12,6分）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。
下列叙述
的是（ ）
A.a为电池的正极
B.电池充电反应为LiMn2O4
Li1-xMn2O4+xLi
C.放电时,a极锂的化合价发生变化
D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移
答案 C
4.（2017课标Ⅲ,11,6分）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（ ）
A.电池工作时,正极可发生反应:
2Li2S6+2L
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