2020高考化学试题分类汇编电化学基础1.〔2018全国卷1〕右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。
电池的一个点极由有机光敏燃料〔S〕涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:TiO2/S h TQ2/S 〔激发态〕TiO 2/S TiO 2/S+ +e-l3+2e 3I2TiO 2/S 3I 2TiO2/S+I3以下关于该电池表达错误的选项是:A. 电池工作时,是将太阳能转化为电能B. 电池工作时,I离子在镀铂导电玻璃电极上放电C. 电池中镀铂导电玻璃为正极D. 电池的电解质溶液中I-和I 3-的浓度可不能减少【解析】B选项错误,从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极,也即镀铂电极做正极,发生还原反应:13-+2e-=3I -; A选项正确,这是个太阳能电池,从装置示意图可看出是个原电池,最终是将光能转化为化学能,应为把上面四个反应加起来可知,化学物质并没有减少;C正确,见B选项的解析;D正确,此太阳能电池中总的反应一部分实质确实是:还原.氧化I「3I-的转化〔还有I 2+| 一二|「〕,另一部分确实是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已,所有化学物质最终均不被损耗!【答案】B【命题意图】考查新型原电池,原电池的两电极反应式,电子流向与电流流向,太阳能电池的工作原理,原电池的总反应式等,还考查考生变通能力和心理素养,能否适应生疏的情境下应用所学知识解决新的咨询题等【点评】此题立意专门好,然而考查过为单薄,而且取材不是最新的,在3月份江苏省盐都市高三第二次调研考试化学试题第17题〔3〕咨询,与此题极为相似的模型,这对一些考生显得不公平!〔2018浙江卷〕9. Li-AI/FeS 电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:2Li ++FeS+2G = Li 2S+Fe 有关该电池的以下中,正确的选项是A. Li-AI在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价B. 该电池的电池反应式为:2Li+FeS = Li 2S+FeC. 负极的电极反应式为Al-3e -=AI3+D. 充电时,阴极发生的电极反应式为:Li 2s+Fe-2e 2Li FeS试题解析:此题涵盖电解池与原电池的主体内容,涉及电极判定与电极反应式书写等咨询题。
依照给出的正极得电子的反应,原电池的电极材料Li-AI/FeS 能够判定放电时〔原电池〕负极的电极反应式为Al-3e -=AI3+。
A Li和Al分不是两极材料。
B、应有AI的参加。
D应当是阳极失电子反应。
此题答案:C教与学提示:原电池与电解池的教学一定要重视电极反应式书写。
电极反应式书写是原电池和电解池内容或原理的核心。
原电池的教学能够从原电池反应的总反应式:能够自发进行的氧化还原反应,负极反应〔因负极确实是参加反应的电极〕开始。
电解池的教学要从外加电源的正负极,分析阳极〔活性电极时本身参加反应〕开始,最终获得被进行的氧化还原反应。
简单记住:沸〔负〕羊〔阳〕羊〔氧化〕。
〔2018广东理综卷〕23.铜锌原电池〔如图9〕工作时,以下表达正确的选项是A正极反应为:Zn—2e-=Z n2+B 电池反应为:Zn+Ci f+=Zn2+ +CUC在外电路中,电子从负极流向正极D盐桥中的K+移向ZnSQ溶液解析:Zn是负极,故A错;电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同,故B正确;依照闭合回路的电流方向,在外电路中,电子由负极流向正极,故C正确;在溶液中,阳离子往正极移动,故D错误。
答案:BC〔2018安徽卷〕11.某固体酸燃料电池以CaHSO固体为电解质传递屮,其差不多结构见以下图,电池总反应可表示为:2H2+ Q= 2H2O,以下有关讲法正确的选项是A. 电子通过外电路从b极流向a极B. b极上的电极反应式为:Q+ 2H2O+ 4e「= 4OHC. 每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2D. H+由a极通过固体酸电解质传递到b极答案:D 解析:第一明确a为负极,如此电子应该是通过外电路由a极流向b, A错;B选项反应应为Q2+4e-+4H=2H2O ; C没有告知标准状况。
〔2018福建卷〕11 •铅蓄电池的工作原理为:Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O研读右图,以下判定不正确的选项是A. K闭合时,d电极反应式:2PbSO4 2H2O 2e PbO2 4H SO4B. 当电路中转移0 • 2mol电子时,I中消耗的H2SO4为0. 2 molC. K闭合时,II中SO:向c电极迁移D. K闭合一段时刻后,II可单独作为原电池,d电极为正极【解析】答案:C 此题考查电化学〔原电池、电解池〕的相关知识K闭合时I为电解池,n为电解池,n中发生充电反应,d电极为阳极发生氧化反应,其反应式为PbSO + 2H 2O -2e- = PbO2 + 4H + + SO42-因此A正确。
在上述总反应式中,得失电子总数为2e-,当电路中转移0. 2mol电子时,能够运算出I中消耗的硫酸的量为0. 2mol, 因此B对。
K闭合一段时刻,也确实是充电一段时刻后n能够作为原电池,由于c表面生成Pb,放电时做电源的负极,d表面生成PbO,做电源的正极,因此D也正确。
K闭合时d是阳极,阴离子向阳极移动,因此C错。
〔2018江苏卷〕&以下讲法不正确的选项是A. 铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加B. 常温下,反应C s CO2g 2CO g不能自发进行,那么该反应的H >0C. 一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平稳转化率D.相同条件下,溶液中Fe3+、Cu2+、Zn2+的氧化性依次减弱【答案】AC【解析】此题要紧考查的是相关的反应原理。
A项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为其质量在增加;B项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C项,催化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D项,可知Fe3的氧化性大于Cu2,综上分析可知,此题选AC项。
〔2018江苏卷〕11 •右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。
以下讲法正确的选项是A •该系统中只存在3种形式的能量转化B •装置Y中负极的电极反应式为:O2+2H2O+4e 40HC .装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D •装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化【答案】C【解析】此题要紧考查的是电化学知识。
A项,在该装置系统中,有四种能量转化的关系,即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化;B叽装置Y为氢氧燃料电池,负极电极反应为Hz -2e- + 20H- = 2H 2O; C项,相当于用光能电解水,产生Hz和02,实现燃料〔3 Se比O多两个电子层,共4个电子层,1宀4电子层上的电子数分不为:2、8、18、6, 故其原子序数为34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似HSO,为HSeO。
非金属性越强,与氢气反应放出的热量越多,故2^5周期放出的热量依次是:d、c、b、a,那么第四周期的Se对应的是b o⑷AI 作阳极失去电子生成Al3+, AI3++3HCO==AI(OH)3+3CO, 2AI(OH) 3 Al 2Q+3HQ答案:和氧化剂〔C2〕的再生;D项,在反应过程中,有能力的损耗和热效应的产生,不可能实现化学能和电能的完全转化。
综上分析可知,此题选C项。
〔2018天津卷〕7.〔14分〕X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。
X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。
回答以下咨询题:⑴L的元素符号为_____________ ;M在元素周期表中的位置为_________________________ ;五种元素的原子半径从大到小的顺序是_______________________________ 〔用元素符号表示〕。
⑵Z、X两元素按原子数目比I :3和2 :4构成分子A和B, A的电子式为___, B的结构式为________________ 。
⑶ 硒〔se〕是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,那么Se的原子序数为___________ ,其最高价氧化物对应的水化物化学式为___________________ 。
该族2 ~ 5周期元素单质分不与H2反应生成I mol气态氢化物的反应热如下,表示生成 1 mol硒化氢反应热的是_____________ 〔填字母代号〕。
-1 -1 -1a. +99.7 mol •L b . +29.7 mol •L c . —20.6 mol •L d . —241.8 kJ • mol-1⑷用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO溶液作电解液进行电解,生成难溶物R, R受热分解生成化合物Q。
写出阳极生成R的电极反应式:_______________________________________________ ;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________________________ 。
解析:(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大,故分不为:H C NO元素;M是地壳中含量最高的元素,为Al,其在周期表的位置为第3周第川A族;再依照五种元素在周期表的位置,可知半径由大到小的顺序是:Al > C> N>O> Ho(2) N和H 1 : 3构成的分子为NH,电子式为 3 4 5 6 7 ; 2:4构成的分子为NbH,其结构式为(1) O 第三周第川A 族Al >C> N> O>H血血H ¥ ¥(2) 直H-N-N-H⑶ 34 H 2SeQ b⑷ Al-3e- 3+ Al 3++3HCO==AI(OH) 3+3CO 2AI(OH) Al 2Q+3HO。
命题立意:此题以元素的推断为背景,综合考查了元素符号的书写、元素位置的判定和原子半径大H H小的比较;考查了电子式、结构式的书写,元素周期律,和电极反应式、化学方程式的书写,是典型的学科内综合试题。
〔2018山东卷〕29.〔 12分〕对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
〔1〕以下为铝材表面处理的一种方法:为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入以下试剂中的a . NH 3b . CQc . NaOHd . HNO②以铝材为阳极,在 HaSQ 溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为 _____________________ 。
取 少量废电解液,加入 NaHC Q 溶液后产动气泡和白色沉淀,产生沉淀的缘故是 ______________________ 。