2020版高考化学二轮复习 题型四 电化学基础课件

题型四电化学基础-2-高考命题规律2020年高考必备2015年2016年2017年2018年2019年Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷命题角度1原电池原理与新型电池1111111112111213命题角度2电解原理及其应用111113命题角度3金属腐蚀及其防护11-3-高考真题体验典题演练提能原电池原理与新型电池1.(2019全国Ⅰ,12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如右所示。下列说法错误的是()A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+===2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动-4-高考真题体验典题演练提能答案:B解析:该过程是在室温条件下进行的,因此比现有工业合成氨的条件温和,同时还能提供电能,A项正确;阴极区发生的是得电子的反应,而左池中发生的是失电子的反应,B项错误;右池为正极区,氮气发生还原反应生成氨气,C项正确;左池中产生的氢离子通过交换膜向右池移动,即由负极区移向正极区,D项正确。-5-高考真题体验典题演练提能2.(2019全国Ⅲ,13)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池,结构如右图所示。电池下列说法错误的是()反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。-6-高考真题体验典题演练提能A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高D.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区答案:D解析:本题考查了二次电池的工作原理及电极反应式的书写与判断。三维多孔海绵状Zn类似于活性炭,故表面积较大,可高效沉积ZnO,所沉积的ZnO分散度也高,A项正确;根据总反应式B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-NiOOH(s)+H2O(l)C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH-(aq)-2e-ZnO(s)+H2O(l)Zn(s)+2NiOOH(s)+H2OZnO(s)+2Ni(OH)2(s)可知,充电时Ni(OH)2(s)在阳极上发生氧化反应Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-NiOOH(s)+H2O(l),B项正确;放电时Zn在负极上发生氧化反应Zn(s)+2OH--2e-ZnO(s)+H2O(l),C项正确;在放电过程中,阴离子应向负极移动,D项错误。-7-高考真题体验典题演练提能3.(2019天津,6)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是()A.放电时,a电极反应为I2Br-+2e-===2I-+Br-B.放电时,溶液中离子的数目增大C.充电时,b电极每增重0.65g,溶液中有0.02molI-被氧化D.充电时,a电极接外电源负极-8-高考真题体验典题演练提能答案:D解析:根据离子和电子的移动方向可知,a电极是正极,b电极是负极。放电时,负极电极反应为Zn-2e-Zn2+,正极电极反应为I2Br-+2e-2I-+Br-,显然A、B正确;充电时,b电极电极反应为Zn2++2e-Zn,每增重0.65g转移0.02mole-,根据以上分析,可知溶液中有0.02molI-被氧化,C正确;充电时,阳极接电源正极,故D错误。-9-高考真题体验典题演练提能4.(2018全国Ⅲ,11)一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是()A.放电时,多孔碳材料电极为负极B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移D.充电时,电池总反应为Li2O2-x2Li+(1-𝑥2)O2-10-高考真题体验典题演练提能答案:D解析:放电时,该电池中锂作负极,多孔碳材料作正极,A项错误;放电时,外电路电子由负极流向正极,即由锂电极流向多孔碳材料电极,B项错误;充电时,锂电极作阴极,多孔碳材料电极作阳极,电解质溶液中Li+应向锂电极区移动,C项错误;充电反应与放电反应相反:Li2O2-x2Li+(1-𝑥2)O2,D项正确。-11-高考真题体验典题演练提能5.(2018全国Ⅱ,12)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na2Na2CO3+C,下列说法错误的是()A.放电时,ClO4-向负极移动B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2C.放电时,正极反应为:3CO2+4e-2CO32-+CD.充电时,正极反应为:Na++e-Na-12-高考真题体验典题演练提能答案:D解析:放电时装置为原电池,阴离子向负极移动,A项正确;根据总反应可知,放电时二氧化碳在正极得电子被吸收,充电时又被释放出来,B项正确;放电时,负极上Na失电子,正极上CO2得电子,正极电极反应式为3CO2+4e-2CO32-+C,C项正确;充电时阴极反应式为Na++e-Na,D项错误。-13-高考真题体验典题演练提能6.(2017全国Ⅲ,11)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:B.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多16Li+xS88Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是()A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4-14-高考真题体验典题演练提能答案:D解析:A项,在该电池中电极a为正极,发生的反应依次为S8+2Li++2e-Li2S8、3Li2S8+2Li++2e-4Li2S6、2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4、Li2S4+2Li++2e-2Li2S2,故A正确;B项,原电池工作时,转移0.02mol电子时,被氧化的Li的物质的量为0.02mol,质量减少0.14g,正确;C项,石墨烯能导电,利用石墨烯作电极,可提高电极a的导电性,正确;D项,电池充电时由于Li+得到电子生成Li,则电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越少,错误。-15-高考真题体验典题演练提能7.(2016全国Ⅱ,11)Mg-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Mg-2e-Mg2+B.正极反应式为Ag++e-AgC.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑答案:B解析:Mg-AgCl海水电池中,Mg为活泼金属,作负极,发生反应:Mg-2e-Mg2+,A项正确;AgCl在正极反应:AgCl+e-Ag+Cl-,B项错误;原电池中,阴离子向负极移动,C项正确;Mg可与H2O缓慢反应,D项正确。-16-高考真题体验典题演练提能8.(2016全国Ⅲ,11)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2Zn+O2+4OH-+2H2O2Zn(OH)42-。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:Zn+4OH--2e-Zn(OH)42-D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)答案:C解析:充电时,阳离子移向阴极,A项错误;充电时的总反应为2Zn(OH)42-2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,c(OH-)增大,B项错误;放电时每消耗1molO2转移4mol电子,D项错误。-17-高考真题体验典题演练提能9.(2015全国Ⅰ,11)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C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O-18-高考真题体验典题演练提能答案:A解析:C6H12O6中C的平均化合价为0价,二氧化碳中C的化合价为+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,故CO2在负极生成,A选项错误;在微生物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率加快,所以微生物促进了反应的发生,B项正确;质子交换膜只允许质子(即H+)通过,原电池中阳离子向正极移动,C项正确;电池的总反应实质是C6H12O6的氧化反应,D项正确。-19-高考真题体验典题演练提能10.(2015天津,4)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c()减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡SO42--20-高考真题体验典题演练提能答案:C解析:原电池反应为Zn+CuSO4ZnSO4+Cu。Cu电极作正极,Cu2+在正极得电子,发生还原反应,A项错误;由于两半池中的阴离子SO42-不能透过半透膜,故c(SO42-)都不变,B项错误;甲池中由于生成Zn2+,而乙池中Cu2++2e-Cu,则乙池中的CuSO4部分变为ZnSO4,导致乙池中溶液总质量变大,C项正确;阴离子不能透过半透膜,D项错误。-21-高考真题体验典题演练提能1.(2019河南部分示范性高中联考)银-Ferrozine法检测甲醛(HCHO)的原理为:①在原电池装置中,氧化银能将甲醛充分氧化为CO2②Fe3+与产生的Ag定量反应生成Fe2+③Fe2+与Ferrozine形成有色配合物④测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法正确的是()A.①中,负极的电极反应式为2Ag2O+4H++4e-===4Ag+2H2OB.①中,溶液中的H+由正极移向负极C.理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1∶4D.④中,甲醛浓度越大,吸光度越小-22-高考真题体验典题演练提能答案:C解析:①中负极的电极反应式为HCHO-4e-+H2OCO2↑+4H+,正极的电极反应式为2Ag2O+4H++4e-4Ag+2H2O,A项错误;①中,溶液中的H+由原电池负极向正极移动,B项错误;根据电子守恒关系:HCHO~4Ag~4Fe2+,故理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1∶4,C项正确;甲醛浓度越大,理论上生成Fe2+越多,进而得到有色配合物的浓度也越大,溶液吸光度越大,D项错误。-23-高考真题体验典题演练提能2.(2019辽宁葫芦岛一模)据报道,我国已研制出“可充室温钠—二氧化碳电池”,电极材料为钠金属片和碳纳米管,电解液为高氯酸钠四甘醇二甲醚溶液,电池总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C,生成的固体Na2CO3沉积在碳纳米管上。下列叙述不正确的是()A.放电时钠金属片发生氧化反应B.放电时吸收CO2,充电时释放CO2C.放电时Na+向碳纳米管移动D.放电时的负极反应为2Na+CO32--2e-Na2CO3-24-高考真题体验典题演练提能答案:D解析:放电时钠金属片作负极,失去电子发生氧化反应,A项正确;放电时正极上吸收CO2气体,CO2中的C原子得到电子,被还原生成C单质,充电时C单质失去电子,与Na2CO3反应变为CO2气体,同时产生金属Na,B项正确;放电时Na+向正极碳纳米管方向移动,C项正确;放电时负极上的Na失去电子,负极反应为Na-e-===Na+,D项错误。-25-高考真题体验典题演练提能3.(2019河北唐山一模)研究人员研发了一种“水电池”,这种电池能利用淡水与海