XX届高考化学电化学专题上课学习上课学习教案1.docx
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XX届高考化学电化学专题上课学习上课学习教案1
XX届高考化学电化学专题教案
本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址 专题十八回归课本高考命题点——电化学专题
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源于教材,高于教材,是高考试题的真实写照.高考万变不离其宗,依纲扣本,其中的“宗”和“本”指的都是课本.每年高考结束,我们都会发现:
“题在书外,根在书内”,即很多高考题都源自课本中的定理或定理中的思想方法,或是例题、习题的重新组合等.课本题大多都蕴涵着丰富、深刻的背景.实践证明,以课本为素材组织高考复习不仅不会影响高考成绩,而且是提高成绩的非常有效的途径.
一、原电池原理:
.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。
航标灯的电源必须长效、稳定。
我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。
在这种电池中①铝合金是阳极
②铝合金是负极③海水是电解液
④铝合金电极发生还原反应
A.②③
B.②④
c.①②
D.①④
2.(12分)Zn-mno2干电池应用广泛,其电解质溶液是Zncl2-NH4cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是
。
电池工作时,电子流向
(填“正极”或“负极”)。
(2)若Zncl2-NH4cl混合溶液中含有杂质cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是
。
欲除去cu2+,最好选用下列试剂中的
(填代号)。
a.NaoH
b.Zn
c.Fe
d.NH3•H2o
(3)mno2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的mnSo4溶液。
阴极的电极反应式是
。
若电解电路中通过2mol电子,mno2的理论产量为
。
3.(9分)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。
请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为
,发生的电极反应为
;
(2)电池正极发生的电极反应为
;
(3)Socl2易挥发,实验室中常用NaoH溶液吸收Socl2,有Na2So3和Nacl生成。
如果把少量水滴到Socl2中,实验现象是
,反应的化学方程式为
;
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是
。
二、可逆电池知识
4.市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。
它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li的高分子材料。
这种锂离子电池的电池反应为:
Li+2Li
下列说法不正确的是
(
)
A.放电时,负极的电极反应式:
Li-e=Li
B.充电时,Li既发生氧化反应又发生还原反应
c.该电池不能用水溶液作为电解质
D.放电过程中Li向负极移动
三、燃料电池
5.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气体
6.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以Nacl溶液或NaoH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。
下列说法正确的是
(
)
A.以Nacl溶液或NaoH溶液为电解液时,正极反应都为:
o2+2H2o+4e-=4oH-
B.以NaoH溶液为电解液时,负极反应为:
Al+3oH--3e-=Al(oH)3↓
c.以NaoH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
7.(14分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,
性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是
,在导线中电子流动方向为
(用a、b表示)。
(2)负极反应式为
。
(3)电极表面镀铂粉的原因为
。
(4)该电池工作时,H2和o2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。
因此,大量安全储氢是关键技术之一。
金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下
Ⅰ.2Li+H22LIH
Ⅱ.LiH+H2o==LioH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是
,反应Ⅱ中的氧化剂是
。
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。
用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为
。
③由②生成的LiH与H2o作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为
mol。
四、电解原理
8.cu2o是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.cu2o的电解池示意图如下,点解总反应:
2cu+H2o==cu2o+H2o。
下列说法正确的是
(
)
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
c.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molcu2o生成。
五、氯碱工业
9.[化学—选修化学与技术](15分)请回答氯碱的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。
理论上k=_______(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和ca2+、mg2+、Fe3+、So42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。
精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2co3、②Hcl(盐酸)③Bacl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。
在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
图中X、y分别是_____、_______(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:
______;负极:
_____;这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)
________________________________、________________________________。
六、电化学计算
0.(15分)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaoH溶液、足量的cuSo4溶液和100g10.00%的k2So4溶液,电极均为石墨电极。
接通电源,经过一段时间后,测得丙中k2So4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。
据此回答问题:
①电源的N端为
极;
②电极b上发生的电极反应为
;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积:
;
④电极c的质量变化是
g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液
;
乙溶液
;
丙溶液
;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
七、金属的腐蚀和防护
1.右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛
有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。
下列有关描述错误的是
(
)
A.生铁块中的碳是原电池的正极
B.红墨水柱两边的液面变为左低右高
c.两试管中相同的电极反应式是:
D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀
八、电化学综合知识
2.下列叙述不正确的是
(
)
A.铁表面镀锌,铁作阳极
B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀
c.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:
D.工业上电解饱和和食盐水的阳极反应:
参考答案
1答案:
A
【解析】电池电极只称为正、负极,故①错。
其中活泼的一极为负极,即为铝合金,②对。
电极在海水中,故海水为电解质溶液,③对。
④铝合金为负极,则发生氧化反应,故错。
2答案:
(1)Zn(或锌)正极
(2)锌与还原出来的cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀
b
(3)2H++2e-→H2,87g
解析:
(1)负极上是失电子的一极Zn失电子有负极经外电路流向正极。
(2)锌与还原出来的cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。
除杂的基本要求是不能引入新杂质,所以应选Zn将cu2+置换为单质而除去。
(3)阴极上得电子,发生还原反应,H+得电子生成氢气。
因为mnSo4~mno2~2e-,通过2mol电子产生1molmno2,质量为87g。
3答案:
(1)锂
(2分)
(2)(2分)
(3)出现白雾,有刺激性气体生成
(3分)
(4)锂是活泼金属,易与、反应;也可与水反应(2分)
解析:
根据原电池中负极发生氧化反应,失电子可得到
(1)答案,再依据正极负极方程式叠加可得到总方程式,因此
(2)也就可以写出了.(3)只要利用水解的相关知识就可以写出该方程式。
点评:
本题主要考查原电池和水解的相关知识.
4答案:
D
解析:
A、Li从零价升至正价,失去电子,作为负极,正确;
B、反应逆向进行时。
反应物只有一种,故化合价既有升,又有降,所以既发生氧化反应又发生还原反应,正确;
c、由于Li可以与水反应,故应为非水材料,正确;
D、原电池中阳离子应迁移至正极失电子,故错。
5答案:
B
解析:
A项,高温条件下微生物会变性,所以A错;
B项,负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳,所以B对;
c项,原电池内部阳离子应向正极移动,所以c错;
D项,消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳,标准状况下体积是22.4L,D错。
6答案:
A
解析:
电解质溶液显碱性或中性,该燃料电极的正极发生反应为:
o2+2H2o+4e-=4oH-,A对;铝作负极,负极反应应该是铝失去电子变为铝离子,在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根,因此负极反应为:
Al+4oH--3e=Alo2——+2H2o,B错;该电池在碱性条件下消耗了碱,反应式为4Al+3o2+4oH-=4Alo2——+2H2o溶液PH降低,c错;电池工作时,电子从负极出来经过外电路流到正极,D错.
7答案:
(1)由化学能转变为电能
由a到b
(2)或
(3)增大电极单位面积吸附、分子数,加快电极反应速率
(4)①
②或
③32
解析:
本题考查电化学知识。
(1)原电池的实质为化学能转化成电能。
总反应为2H2+o2=2H2o,其中H2从零价升至+1价,失去电子,即电子从a流向b。
(2)负极为失去电子的一极,即H2失电子生成H+,由于溶液是碱性的,故电极反应式左右应各加上oH-。
(3)铂粉的接触面积大,可以加快反应速率。
(4)I.Li从零价升至+1价,作还原剂。
II.H2o的H从+1降至H2中的零价,作氧化剂。
由反应I,当吸收10molH2时,则生成20molLiH,V=m/ρ=20×7.9/0.82×10-3L=192.68×10-3L。
V(Li