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安徽省蚌埠鐵中2014屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)(夯實(shí)基礎(chǔ) 配配套規(guī)范訓(xùn)練卷)《專題6 第3講專題講座九 電化學(xué)高考命題的探究》 新人教版

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安徽省蚌埠鐵中2014屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)(夯實(shí)基礎(chǔ) 配配套規(guī)范訓(xùn)練卷)《專題6 第3講專題講座九 電化學(xué)高考命題的探究》 新人教版

專題6第3講專題講座九電化學(xué)高考命題的探究電化學(xué)知識是歷年來的命題重點(diǎn),幾乎每年每套化學(xué)試卷中都有所涉及,有時出現(xiàn)在選擇題中,有時出現(xiàn)在非選擇題中。在考查電化學(xué)基礎(chǔ)知識的前提下,命題題材及角度出現(xiàn)新的變化特點(diǎn),現(xiàn)主要以近幾年電化學(xué)試題為例說明。一、關(guān)注新型化學(xué)電源的高考命題角度新型電池一般具有高能環(huán)保,經(jīng)久耐用,電壓穩(wěn)定,比能量高等特點(diǎn),取材于這些新型電池的試題,既能體現(xiàn)化學(xué)的實(shí)用性,又能體現(xiàn)化學(xué)命題的時代性、新穎性,使試題在考查電化學(xué)知識的同時,又能較好地考查學(xué)生分析、靈活解答問題的能力,預(yù)測該種命題情景趨勢將會繼續(xù)。1可充電電池放電時電極極性判斷及充電時與電源的連接 (2)可充電電池用完后充電時,原電池的負(fù)極與外電源的負(fù)極相連,原電池的正極與外電源的正極相連。2可充電電池電極反應(yīng)式的書寫方法書寫可充電電池電極反應(yīng)式,一般都是先書寫放電的電極反應(yīng)式。書寫放電的電極反應(yīng)式時,一般要遵守三步:第一,先標(biāo)出原電池總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì);第二,寫出一個比較容易書寫的電極反應(yīng)式(書寫時一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存);第三,在電子守恒的基礎(chǔ)上,總反應(yīng)式減去寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。充電的電極反應(yīng)與放電的電極反應(yīng)過程相反,充電的陽極反應(yīng)為放電正極反應(yīng)的逆過程,充電的陰極反應(yīng)為放電負(fù)極反應(yīng)的逆過程。3對溶液中離子的移動方向判斷放電時,陰離子移向負(fù)極,陽離子移向正極;充電時,陰離子移向陽極,陽離子移向陰極。【例1】(2013·安徽理綜,12)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電,在海水中電池總反應(yīng)可表示為5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl下列“水”電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是()A正極反應(yīng)式:AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子CNa不斷向“水”電池的負(fù)極移動DAgCl是還原產(chǎn)物【例2】(2013·新課標(biāo)全國卷,11)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時的總反應(yīng)為FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2下列有關(guān)該電池的說法不正確的是()A電池的電解液為堿性溶液,正極為Ni2O3、負(fù)極為FeB電池放電時,負(fù)極反應(yīng)為Fe2OH2e=Fe(OH)2C電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低D電池充電時,陽極反應(yīng)為2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O【例3】(2013·江蘇,11)下圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是()A該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化B裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為:O22H2O4e=4OHC裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放,并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化二、電化學(xué)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識有機(jī)融合由于電化學(xué)在電極反應(yīng)分析及電極反應(yīng)式等知識中,要涉及到電極材料、電解液中離子等性質(zhì)的分析,因而在電化學(xué)考查中就容易與化學(xué)實(shí)驗(yàn)融合在一起,如電解液的制備、凈化、電極反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)、電化學(xué)裝置的設(shè)計(jì)等等,這樣就提高了試題的綜合度,利于全面考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識及靈活解答問題的能力。在崇尚知識立意、能力考查的命題原則下,相信該類試題將繼續(xù)受到推崇?!纠?】(2013·山東理綜,29)ZnMnO2干電池應(yīng)用廣泛,其電解質(zhì)溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負(fù)極材料是_。電池工作時,電子流向_(填“正極”或“負(fù)極”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2,會加速某電極的腐蝕,其主要原因是_。欲除去Cu2,最好選用下列試劑中的_(填代號)。 aNaOH bZn cFe dNH3·H2O(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是_。若電解電路中通過2 mol電子,MnO2的理論產(chǎn)量為_g?!纠?】(2013·大綱全國卷,29)右圖是一個用鉑絲作電極,電解稀的MgSO4溶液的裝置,電解液中加有中性紅指示劑,此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍:6.88.0,酸色紅色,堿色黃色)回答下列問題:(1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是(填編號);A管溶液由紅變黃; B管溶液由紅變黃; A管溶液不變色;B管溶液不變色(2)寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式:_;(3)寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式:_;(4)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是_;(5)檢驗(yàn)b管中氣體的方法是_;(6)電解一段時間后,切斷電源,將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是_。三、在元素推斷等知識中滲透電化學(xué)內(nèi)容 元素推斷、物質(zhì)推斷、氧化還原反應(yīng)、反應(yīng)速率影響等知識也是命題考查的重點(diǎn)內(nèi)容。為了拓展知識考查的寬度,體現(xiàn)學(xué)科知識的密切相關(guān)性,故在該類問題中常設(shè)計(jì)一些簡單的電化學(xué)知識考查,以提高試題的綜合性,但難度不大?!纠?】X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素。已知:X可分別與Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共價(jià)化合物;Z可分別與Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等離子化合物。請回答:(1)Z2Y的化學(xué)式是_。(2)Z2Y2與X2Y反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)如右圖所示裝置,兩玻璃管中盛滿滴有酚酞溶液的ZW飽和溶液,C()、C()為多孔石墨電極。接通S1后,C()附近溶液變紅,兩玻璃管中有氣體生成。一段時間后(兩玻璃管中液面未脫離電極),斷開S1,接通S2,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時:C()的電極名稱是(填“正極”或“負(fù)極”),C()的電極反應(yīng)式是_。(4)銅屑放入稀H2SO4中不發(fā)生反應(yīng),若在稀H2SO4中放入X2Y2,銅屑可逐漸溶解,該反應(yīng)的離子方程式是_。答案【例1】B由電池總反應(yīng)式可知,Ag在負(fù)極失去電子,生成氧化產(chǎn)物AgCl,每生成2 mol AgCl,即生成1 mol Na2Mn5O10,轉(zhuǎn)移2 mol電子,故A、D錯誤,B正確;Na應(yīng)向電池的正極移動,C錯誤?!纠?】C由鐵鎳蓄電池放電時的產(chǎn)物全部是堿可知,電解液為堿性溶液,放電時負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),故Fe為負(fù)極,Ni2O3為正極,A正確;放電時,F(xiàn)e失電子被氧化,負(fù)極反應(yīng)式為Fe2OH2e=Fe(OH)2,B正確;充電時,陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Fe(OH)22e=Fe2OH,pH增大,C錯誤;充電時,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O,D正確?!纠?】C太陽能電池利用光能轉(zhuǎn)化為電能可直接作用于工作馬達(dá)實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化;在裝置X中,電解水生成H2、O2,實(shí)現(xiàn)了光能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化;在裝置Y中構(gòu)成燃料電池,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,作用于馬達(dá)實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化,A、D錯誤;氫氧燃料電池的負(fù)極上應(yīng)是H2參加反應(yīng),B錯誤;裝置X能利用光能實(shí)現(xiàn)H2、O2、H2O的循環(huán)再生,C正確?!纠?】(1)Zn(或鋅)正極(2)鋅與還原出來的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕b(3)2H2e=H2 87解析本題考查電化學(xué)原理。(1)由原電池原理可知,負(fù)極材料是Zn,電池工作時,電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極。(2)在金屬活動性順序表中,Cu排在Zn的后面,Cu2能將Zn氧化為Zn2,從而使Zn電極受到腐蝕,利用反應(yīng)Cu2Zn=CuZn2,可用Zn除去Cu2,另外幾種試劑在除Cu2時會引入雜質(zhì)。(3)電解時陰極發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的H在陰極得電子被還原。由關(guān)系式Mn2MnO22e可得電路中通過2 mol電子時,MnO2的理論產(chǎn)量為87 g?!纠?】(1)(2)2H2e=H2(或2H2O2e=2OHH2)Mg22OH=Mg(OH)2(3)4OH4e=2H2OO2(或2H2O4e=4HO2)(4)用拇指按住管口,取出試管,管口靠近火焰,放開拇指,有爆鳴聲,管口有淡藍(lán)色火焰(5)用拇指按住管口,取出試管正立,放開拇指,將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)會復(fù)燃(6)溶液呈紅色,白色沉淀溶解(或大部分溶解)【例6】(1)Na2O(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2(3)負(fù)極Cl22e=2Cl(4)CuH2O22H=Cu22H2O解析由X、Y、Z、W為原子序數(shù)由小到大的四種短周期元素和知,X為H,Y為O,Z為Na,W為Cl。則Z2Y為Na2O,Z2Y2與X2Y的反應(yīng)方程式為2Na2O22H2O=4NaOHO2;接通S1后電解飽和NaCl溶液,C()附近變紅說明發(fā)生反應(yīng)2H2e=H2,c(OH)增大。而C()極應(yīng)為2Cl2e=Cl2。當(dāng)斷開S1接通S2后,構(gòu)成了由H2和Cl2及溶液形成的原電池,H2失電子為負(fù)極,Cl2所在極C()為正極,電極反應(yīng)式為Cl22e=2Cl;銅屑與稀H2SO4不反應(yīng),加入X2Y2即H2O2后,由于H2O2具有強(qiáng)氧化性,所以銅屑溶解。6

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