内容正文:
押课标卷理综第11题 电化学基础
高考频度:★★★★★ 难易程度:★★★☆☆
一、考题分析
电化学是高考每年必考内容,有选择题也有非选择题,命题角度主要有新型一般电池、新型可充电电池、新型燃料电池、电解池原理及其应用,另外有无离子交换膜也是关注的角度。具体考查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,电解的应用与计算,金属的腐蚀与防护等。试题素材新颖,属于中等难度题。
二、近四年考点分布分析
全国卷
年份
题号
考点分布
新型一般电池
新型可充电电池
新型燃料电池
有无
离子交换膜
新型电解池
I
2019
12
类似生物燃料电池
√
2018
13
27(3)
√
CO2+H2S
协同转化
三室膜电解制备Na2S2O5
2017
11
外接电源的阴极保护
2016
11
28(3)
√
三室电渗析法处理Na2SO4废水
II
2019
27(4)
制备二茂铁
2018
12
Na—CO2二次电池
2017
11
电解制铝表面氧化膜
2016
11
Mg—AgCl电池
III
2019
13
28(4)
锌镍二次电池
电解回收
氯气
2018
11
27(3)
可充电锂—空气电池
√
√
电解制KIO3
2017
11
全固态锂硫电池
2016
11
可充电
锌−空气燃料电池
1.【2019新课标Ⅰ卷】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,示意图如下所示。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,氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+
C.正极区,固氮酶催化剂,N2发生还原反应生成NH3
D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
2..【2019新课标Ⅲ卷】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,结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是
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
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)
D.放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区
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。
A.放电时,a电极反应为
B.放电时,溶液中离子的数目增大
C.充电时,b电极每增重
,溶液中有
被氧化
D.充电时,a电极接外电源负极
一、解答电化学问题注意“三看”
一看有无外接电源,有电源装置为电解池,无电源装置为原电池;二看电极,判断阴阳极和正负极;三看电解质溶液。
1.原电池工作原理示意图
2.电解池工作原理(阳极为惰性电极)示意图
3.电极判断的“五”方法:
判断依据
电极材料
电极反应
电子流向
离子移向
电极现象
原
电
池
负极
活泼金属
氧化反应
流出
阴离子移向
电极质量减小
正极
不活泼金属或非金属
还原反应
流入
阳离子移向
电极增重或质量不变
电
解
池
阳极
与电源正极相连
氧化反应
流出
阴离子移向
电极溶解或pH增大
阴极
与电源负极相连
还原反应
流入
阳离子移向
电极增重或pH减小
4.电极反应式的书写
(1)“三步”突破原电池电极反应式的书写:
(2)电解池电极反应式的书写模式:
5.金属腐蚀与防护的“两种比较”、“两种方法”
两比较
(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜呈酸性
水膜呈弱酸性或中性
正极反应
2H++2e-===H2↑
O2+2H2O+4e-===4OH-
负极反应
Fe-2e-===Fe2+
其他反应
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈
(2)腐蚀快慢的比较
①一般来说可用下列原则判断: