高考化学专题突破选择题命题电化学突破策略 word学生练习版320.docx

1、高考化学专题突破选择题命题电化学突破策略 word学生练习版3202018高考化学选择题突破电化学1(2017全国卷)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解析： 2(2017全国卷)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H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是()A待加工铝质工件为阳极B

2、可选用不锈钢网作为阴极C阴极的电极反应式为Al33e=AlD硫酸根离子在电解过程中向阳极移动解析：3. (2016全国卷)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SO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SO向正极迁移，正极区溶液pH增大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2H2O4e=O24H，负极区溶液pH降低D当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成解析： 4(2016全国卷)Mg

3、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Mg2e=Mg2B正极反应式为Age=AgC电池放电时Cl由正极向负极迁移D负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2解析：5(2015全国卷)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CO2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C6H12O66O26CO26H2O解析：6. (2014全国卷)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。下列叙错误的是()Aa为

4、电池的正极B电池充电反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC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迁移解析：7(2017海南高考)一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H。下列叙述错误的是()APd电极b为阴极B阴极的反应式为N26H6e=2NH3CH由阳极向阴极迁移D陶瓷可以隔离N2和H2解析： 电化学是高考每年必考内容，主要题型是选择题，有时也会在非选择题中出现(如2015全国卷T26、2014全国卷T27)，命制的角度有电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电

5、解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。同时通过陌生化学电源的装置图，考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力，也体现了对“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养考查。1原电池中正负极的判断依据正负极判断依据构成原电池两极的电极材料判断一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极依据原电池两极发生的变化判断原电池的负极发生氧化反应；正极发生还原反应依据电子流动方向或电流方向判断电子由负极流向正极；电流由正极流向负极依据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断阳离子向正极移动，阴离子向负极移动依据原电池盐桥中离子的移动方向判断阳离子向正极移动，阴离子向负极移动2电解池中阴阳极的判断依据阴阳

6、极判断根据所连接的外加电源判断与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极根据电子流动方向判断电子从电源负极流向阴极，从阳极流向电源正极根据电解池电解质溶液中离子的移动方向判断阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动根据电解池两极产物判断一般情况下：阴极上的现象是析出金属(质量增加)或有无色气体(H2)放出；阳极上的现象是有非金属单质生成，呈气态的有Cl2、O2或电极质量减小(活性电极作阳极)3电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序：AgFe3Cu2H(2)阴离子在阳极上的放电顺序：S2IBrClOH4电解的四大类型及规律类型电极反应特点实例电解物质电解液浓度pH电解液

7、复原方法电解水型阴极：4H4e=2H2阳极：4OH4e=2H2OO2NaOHH2O增大增大加H2OH2SO4减小Na2SO4不变电解电解质型电解质的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大通入HCl气体CuCl2加CuCl2放H2生碱型阴极：放H2生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大通入HCl气体放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：放O2生成酸CuSO4减小加CuO5金属腐蚀与防护的方法(1)金属腐蚀快慢程度的判断方法(2)金属电化学保护的两种方法1新型电池的电极反应式锌银电池总反应：Ag2OZnH2O2AgZn(OH)2正极：Ag2OH2O2e=2Ag2OH

8、负极：Zn2OH2e=Zn(OH)2镍铁电池总反应：NiO2Fe2H2O Fe(OH)2Ni(OH)2正极：NiO22e2H2O=Ni(OH)22OH负极：Fe2e2OH=Fe(OH)2高铁电池总反应：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH正极：FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH负极：Zn2e2OH=Zn(OH)2镍镉电池总反应：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2正极：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH负极：Cd2e2OH=Cd(OH)2MgH2O2电池总反应：H2O22HMg=Mg22H2O正极：H2O22H2e=2H2O负极：Mg

9、2e=Mg2MgAgCl电池总反应：Mg2AgCl=2AgMgCl2正极：2AgCl2e=2Ag2Cl负极：Mg2e=Mg2钠硫电池总反应：2NaxS=Na2Sx正极：xS2e=S负极：2Na2e=2Na全钒液流电池总反应：VO2HV2V3VO2H2O正极：VO2He=VO2H2O负极：V2e=V3锂铜电池总反应：2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH正极：Cu2OH2O2e=2Cu2OH负极：Lie=Li锂离子电池总反应：Li1xCoO2LixC6LiCoO2C6(x1)正极：Li1xCoO2xexLi=LiCoO2负极：LixC6xe=xLiC6 归纳点拨新型化学电源中电极反应式的书写方

10、法(1)书写步骤(2)不同介质在电极反应式中的“去留”中性溶液反应物若是H得电子或OH失电子，则H或OH均来自于水的电离酸性溶液反应物或生成物中均没有OH碱性溶液反应物或生成物中均没有H水溶液不能出现O22燃料电池的电极反应式(以CH3OH为例)电池类型导电介质反应式酸性燃料电池H总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正极：O24e4H=2H2O负极：CH3OH6eH2O= CO26H碱性燃料电池OH总反应：2CH3OH3O24OH=2CO6H2O正极：O24e2H2O=4OH负极：CH3OH6e8OH= CO6H2O熔融碳酸盐燃料电池CO总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正极

11、：O24e2CO2=2CO负极：CH3OH6e3CO=4CO22H2O固态氧化物燃料电池O2总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正极：O24e=2O2负极：CH3OH6e3O2=CO22H2O质子交换膜燃料电池H总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正极：O24e4H=2H2O负极：CH3OH6eH2O= CO26H归纳点拨燃料电池中氧气得电子的思维模型根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，O2得到电子后化合价降低，首先变成O2，O2能否存在要看电解质环境。由于电解质溶液(酸碱盐)的不同，其电极反应也有所不同，下表为四种不同电解质环境中，氧气得电子后为O2的

12、存在形式：电解质环境从电极反应式判O2的存在形式酸性电解质溶液环境下O24H4e=2H2O碱性电解质溶液环境下O22H2O4e=4OH固体电解质(高温下能传导O2)环境下O24e=2O2熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下O22CO24e=2CO题型一新型化学电源典例1(2017全国卷)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16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是()A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S62Li2e=3Li2S4B电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC石墨烯的作

13、用主要是提高电极a的导电性D电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多答案1世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁空气电池，其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是()Aa极发生氧化反应B正极的电极反应式为FeOx2xe=FexO2C若有22.4 L(标准状况)空气参与反应，则电路中有4 mol电子转移D铁表面发生的反应为xH2O(g)Fe=FeOxxH2解析：题型二带离子交换膜的化学电源典例2液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是

14、()Ab电极上发生氧化反应Ba电极反应式：N2H44OH4e=N24H2OC放电时，电流从a电极经过负载流向b电极D其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜 答案题后悟道针对训练2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，则下列有关说法中不正确的是()AX为直流电源的负极，Y为直流电源的正极B阳极区pH增大C图中的baD该过程中的产品主要为H2SO4和H2解析： 题型三可逆电池典例3(2016全国卷)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2ZnO24OH2

15、H2O=2Zn(OH) 。下列说法正确的是()A充电时，电解质溶液中K向阳极移动B充电时，电解质溶液中c(OH)逐渐减小C放电时，负极反应为Zn4OH2e=Zn(OH) D放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况) 答案题后悟道有关可逆电池的解题思路针对训练3(2016四川高考)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为Li1xCoO2LixC6=LiCoO2C6(x1)。下列关于该电池的说法不正确的是()A放电时，Li在电解质中由负极向正极迁移B放电时，负极的电极反应式为LixC6xe=xLiC6C充电时，若转移1 mol e，石墨(C6)电极将增重7

16、x gD充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi解析： 题型四电解原理在环保、新材料制备中的应用典例4(2015四川高考)用右图所示装置除去含CN、Cl废水 中的CN时，控制溶液pH为910，阳极产生的ClO将CN氧 化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是()A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式：Cl2OH2e=ClOH2OC阴极的电极反应式：2H2O2e=H22OHD除去CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O 答案针对训练4(2017广州模拟)用电化学法制备LiOH的实验装置如图，采用惰性电极，a口导入吧LiCl溶液，b口导入LiOH溶液，

17、下列叙述正确的是()A通电后阳极区溶液pH增大B阴极区的电极反应式为4OH4e=O22H2OC当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol的Cl2生成D通电后Li通过交换膜向阴极区迁移，LiOH浓溶液从d口导出解析： 题型五新环境下金属的腐蚀与防护典例5(2015上海高考)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是()Ad为石墨，铁片腐蚀加快Bd为石墨，石墨上电极反应为O22H2O4e4OHCd为锌块，铁片不易被腐蚀Dd为锌块，铁片上电极反应为2H2eH2 答案5城市地下潮湿的土壤中常埋有纵横交错的管道和输电线路，当有电流泄漏并与金属管道形成回路时，就会引起金属管道的

18、腐蚀。原理如图所示，但若电压等条件适宜，钢铁管道也可能减缓腐蚀，此现象被称为“阳极保护”。下列有关说法不正确的是()A该装置能够将电能转化为化学能B管道右端腐蚀比左端快，右端电极反应式为Fe2e=Fe2C如果没有外加电源，潮湿的土壤中的钢铁管道比较容易发生吸氧腐蚀D钢铁“阳极保护”的实质是在阳极金属表面形成一层耐腐蚀的钝化膜解析： 课堂练练熟方法1MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600700 ，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。已知该电池的总反应为2H2O2=2H2O，下列有关该电池的说法正确的是()A该电池的正极反应式为4OH4e=O22H2OB该电池的负极反应式

19、为H22e=2HC放电时OH向负极移动D当生成1 mol H2O时，转移2 mol电子解析： 2(2017北京西城模拟)利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中，正确的是()A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B电极a表面发生还原反应C该装置工作时，H从b极区向a极区移动D该装置中每生成1 mol CO，同时生成1 mol O2解析：3.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交 换膜控制电解液中OH的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示，发生的反应为2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是()A钛电极发生氧化反应B阳极附近溶液的pH逐渐增大C离子交

20、换膜应采用阳离子交换膜D阳极反应为2Cu2OH2e=Cu2OH2O解析： 4如图是一种可充电的锂离子电池充、放电的工作示意图。该电池的反应式为LiMnO2C6Li1xMnO2LixC6(LixC6表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)。下列有关说法正确的是()AK与N相接时，A极为负极，该电极反应式为LixC6xe=C6xLiB在整个充电或放电过程中都只存在一种形式的能量转化CK与N相接时，Li由A极迁移到B极DK与M相接时，A极发生氧化反应，LiMnO2xe=Li1xMnO2xLi解析： 5.二甲醚(CH3OCH3)是一种绿色燃料，可以用来制备燃料电池，其工作原理如图所示。下列有关判断正确的是(

21、)Aa电极为电源阳极，发生氧化反应BH从a电极移向b电极Cb电极反应式为O24e=2O2D水是该电池的负极反应物，不是该电池的生成物解析： 6(2017石家庄模拟)如图所示装置是一种可充电电池，装置为电解池。离子交换膜只允许Na通过，充放电的化学方程式为2Na2S2NaBr3Na2S43NaBr。闭合开关K时，b极附近先变红色。下列说法正确的是()A负极反应为4Na4e=4NaB闭合K后，b电极附近的pH变小C当有0.01 mol Na通过离子交换膜时，b电极上析出气体在标准状况下体积为112 mLD闭合K后，a电极上产生的气体具有漂白性解析： 7如图所示的电化学装置，可用于净化处理厕所排放废

22、水中的尿素(H2NCONH2)，同时产生电能。下列有关说法不正确的是()A右侧的多孔碳电极是原电池的负极B电解质溶液中H向左侧移动C正极上发生还原反应：H2NCONH2H2O6e=CO2N26HD电极上消耗标准状况下33.6 L O2，电路中转移6 mol电子解析：课下练练通高考1用电解法制取KIO3的方法是以石墨和铁为电极电解KI溶液，电解反应方程式为KI3H2OKIO33H2。下列说法中正确的是()A电解时石墨作阴极B电解时阳极上产生H2C电解过程中阴极溶液pH升高D阴极电极反应式：I6e3H2O=IO6H解析： 2.(2017贵州模拟)镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、 原材料来源丰

23、富、成本低、燃料易于贮运及污染小等特点。如 图所示为镁次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法 不正确的是()A该燃料电池中镁为负极，发生氧化反应B正极反应为ClOH2O2e=Cl2OHC电池总反应为MgClOH2O=Mg(OH)2ClD放电过程中OH移向正极解析： 3.近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空 气燃料电池，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2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，示意 图如图。下列说法不正确的是()A放电时，Li透过固体电解质向Cu极移动B放电时，负极的电极反应式为Cu2OH2O2e=2Cu2OHC通空气时，铜被腐蚀，

24、表面产生Cu2OD整个反应过程中，铜相当于催化剂解析：4.利用如图所示装置进行实验，开始时，a、b两处的液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是()Aa管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B一段时间后，a管的液面高于b管的液面Ca处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小Da、b两处具有相同的电极反应式：Fe2e=Fe2 解析： 5.(2017清远模拟)研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、 熔融的CaF2CaO作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中错误的是 ()A在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量保持不变B阳极的电极反应式为C2O24e=C

25、O2C由TiO2制得1 mol金属Ti，理论上外电路通过2 mol 电子D若用铅蓄电池作供电电源，“”接线柱应连接Pb电极解析： 6光电池是发展性能源。一种光化学电池的结构如图，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，电池会立即恢复至初始状态。下列说法不正确的是()A光照时，外电路中电流由X流向YB光照时，Pt电极发生的反应为2Cl2e=Cl2C光照时，Cl向Pt电极移动D光照时，电池总反应为AgCl(s)Cu(aq) Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq)解

26、析： 7(2017北京东城模拟)氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料，用电解法制备氢氧化锂的工作原理如图所示：下列叙述不正确的是()Ab极附近溶液的pH增大Ba极发生的反应为2H2O4e=O24HC该法制备LiOH还可得到硫酸和氢气等产品D当电路中通过1 mol电子时，可得到2 mol LiOH解析：8用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH，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电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4C电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高D当电路中通过1 mol电子的电量时，阴极有0.25 mol的O2生成解析： 9高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如图所示。下列说法正确的是()A铁是阳极，电极反应为Fe2e2OH=Fe(OH)2B电解一段时间后，镍电极附近溶液的pH减小C若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后左侧溶液中含有FeOD每制得1 mol Na2FeO4，理论上可以产生67.2 L气体解析： 10如图所示，装置在常温下工作(溶液体积变化忽略不