2020年高考化学试题分类汇编——电化学基础电化学基础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2TiO 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:22TiO /S TiO /S h ν*−−→〔激发态〕+-22TiO /S TiO /S +e *−−→3I +2e 3I ---−−→2232TiO /S 3I 2TiO /S+I +--+−−→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:I 3-+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:I 3-3I -的转化〔还有I 2+I -I 3-〕,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氧化 还原素养,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-Al/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+2e -=Li 2S+Fe 有关该电池的以下中,正确的选项是A. Li-Al 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 -=Al 3+D. 充电时,阴极发生的电极反应式为:2Li s+Fe-22e Li 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-Al/FeS 能够判定放电时〔原电池〕负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+。
A 、Li 和Al 分不是两极材料。
B 、应有Al 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 -=Zn 2+B 电池反应为:Zn+Cu 2+=Zn 2+ +CUC 在外电路中,电子从负极流向正极D 盐桥中的K +移向ZnSO 4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 4固体为电解质传递H +,其差不多结构见以下图,电池总反应可表示为:2H 2+O 2=2H 2O ,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:O 2+2H 2O +4e -=4OH -C.每转移0.1 mol 电子,消耗1.12 L 的H 2D.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O 2+4e -+4H +=2H 2O ; C 没有告知标准状况。
〔2018福建卷〕11.铅蓄电池的工作原理为:22442222Pb PbO H SO PbSO H O ++=+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:24224224PbSO H O e PbO H SO -+-+-=++B .当电路中转移0.2mol 电子时,I 中消耗的24H SO 为0.2molC .K 闭合时,II 中24SO -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,Ⅱ为电解池,Ⅱ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 4 + 2H 2O -2e - = PbO 2 + 4H + + SO 42- 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Ⅱ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 2,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〕8.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()()()2C s CO g 2CO g +=不能自发进行,那么该反应的0H ∆>C .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3+Fe 、2+Cu 、2+Zn 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3Fe +的氧化性大于2Cu +,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:22O +2H O+4e 4OH --=C .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项,装置Y 为氢氧燃料电池,负极电极反应为H2 -2e- + 2OH- = 2H2O;C项,相当于用光能电解水,产生H2和O2,实现燃料〔H2〕和氧化剂〔O2〕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〕。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶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l 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〕。
a.+99.7 mol·L-1b.+29.7 mol·L-1c.-20.6 mol·L-1d.-241.8 kJ·mol -1⑷用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3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、N、O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ⅢA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>H。
(2) N和H 1:3构成的分子为NH3,电子式为;2:4构成的分子为N2H4,其结构式为。
(3)Se比O多两个电子层,共4个电子层,1→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H2SO4,为H2SeO4。
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。
(4)Al作阳极失去电子生成Al3+,Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
答案:(1)O 第三周第ⅢA族Al>C>N>O>H(2)(3) 34 H2SeO4 b(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO 3-==Al(OH)3+3CO22Al(OH)3Al2O3+3H2O。
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:①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗经常有气泡冒出,缘故是______〔用离子方程式表示〕。
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.NH3 b.CO2c.NaOH d.HNO3②以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为____。