专题09 电化学基础-备战2022年高考化学母题题源解密（全国通用）

专题09 电化学基础 【母题来源】2021年高考甲卷 【母题题文1】乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的 解离为 和 ，并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是 A． 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用 B．阳极上的反应式为：+2H++2e-=+H2O C．制得 乙醛酸，理论上外电路中迁移了 电子 D．双极膜中间层中的 在外电场作用下向铅电极方向迁移 【答案】D 【试题解析】 该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳极上Br-被氧化为Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的H+在直流电场作用下移向阴极，OH-移向阳极。 A．KBr在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故A错误； B．阳极上为Br-失去电子生成Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，故B错误； C．电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸转移电子为2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸转移电子为2mol，根据转移电子守恒可知每生成1mol乙醛酸转移电子为1mol，因此制得2mol乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2mol电子，故C错误； D．由上述分析可知，双极膜中间层的H+在外电场作用下移向阴极，即H+移向铅电极，故D正确； 综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。 【母题来源】2021年高考乙卷 【母题题文2】沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。 下列叙述错误的是 A．阳极发生将海水中的 氧化生成 的反应 B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的 C．阴极生成的 应及时通风稀释安全地排入大气 D．阳极表面形成的 等积垢需要定期清理 【答案】D 【试题解析】 海水中除了水，还含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl-会优先失电子生成Cl2，阴极区H2O优先得电子生成H2和OH-，结合海水成分及电解产物分析解答。 A．根据分析可知，阳极区海水中的Cl-会优先失去电子生成Cl2，发生氧化反应，A正确； B．设置的装置为电解池原理，根据分析知，阳极区生成的Cl2与阴极区生成的OH-在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B正确； C．因为H2是易燃性气体，所以阳极区生成的H2需及时通风稀释，安全地排入大气，以排除安全隐患，C正确； D．阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，会使海水中的Mg2+沉淀积垢，所以阴极表面会形成Mg(OH)2等积垢需定期清理，D错误。 故选D。 【命题意图】考查电化学原理的应用，考查新情境下电解池和原电池的工作原理及应用，很好的落实了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学精神与社会责任等学科素养。明确电解池过程、原电池过程、图示中的物质转化是解题的关键。 【命题方向】 电化学是历年高考的重要考点之一，考查的内容为：提供电极材料和电解质溶液判断能否形成原电池，原电池电极名称判断及电极反应式的书写，提供反应方程式设计原电池、电解池（包括电镀池、精炼池），根据电解时电极质量或溶液pH的变化判断电极材料或电解质种类，电解产物的判断和计算，结合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化。展望2022年高考化学试题呈现仍然会以我国化学领域最近取得的重大创新科研成果为载体考查考生的必备知识和关键能力，考查社会主义核心价值观个人层面的爱国精神，落实了立德树人的教育根本任务。 【得分要点】 化学反应主要是物质变化，同时也伴随着能量变化。电化学是化学能与电能转化关系的化学。电解池是把化学能转化为电能的装置，其构成条件为①能自发发生氧化还原反应。②具有活动性不同的两个电极(金属和金属或金属和非金属)。③形成闭合回路或在溶液中相互接触。 掌握原电池电极反应式的书写 （1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键。 如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。判断正负极的方法不是绝对的，例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片表明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为： 负极：Cu−2e−Cu2+ 正极：2+ 4H+ + 2e−2H2O + 2NO2↑ 再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去电子，是负极，其电极反应为： 负极：2Al + 8OH−−6e−2+ 2H2O 正极：6H2O+6e−6OH−+3H2↑