专题十七　电化学（2020版高考化学5年高考三年模拟专题复习(课标Ⅱ专用)）.pdf

1、专题十七电化学 真题多维细目表 真题涉分 考点 原电池的工作原 理金属的电化 学腐蚀与防护 电 解 原 理 及 其 应用 关联考点题型难度 试题 结构 核心素养 课标，生物燃料电池氨的合成选择中 选项 并列 证据推理与模 型认知 课标，二次电池锌及其化合物选择中 选项 并列 证据推理与模 型认知 课标，电解原理铁盐与亚铁盐的性质选择难 选项 并列 变化观念与平 衡思想 课标，（） 电极反应式的书 写及电解原理 与碱液的反应填空中 设问 递进 变化观念与平 衡思想 课标， 二 次 电 池 工 作 原理 元素化合价的判断选择中 选项 并列 证据推理与模 型认知 课标， 二 次 电 池 工 作 原理

2、 锂的性质选择中 选项 并列 证据推理与模 型认知 课标，（） 电极反应式的书 写及离子交换膜 的作用 的性质填空中 设问 递进 变化观念与平 衡思想 课标， 外加电流的阴极 保护法 选择易 选项 互斥 变化观念与平 衡思想 课标，电解原理的应用铝的性质选择易 选项 并列 变化观念与平 衡思想 课标， 二 次 电 池 工 作 原理 石墨烯的导电性选择中 选项 并列 证据推理与模 型认知 总计 卷均分 题 卷 题 卷 元素化合物的性质、 的变化判断 选择 填空 易 中 难 设问 多样 证据推理与模 型认知 变化观 念与平衡思想 占比考频常见考法 命题规律与趋势 考频赋分 原电池、电解原理在高考中

3、属于高频考 点，分值为 分。 题型难度 命题形式可以是选择题，也可以是填空 题，难度以中等或难题为主。 命题特点 试题主要以元素化合物知识为载体，考 查原电池、电解池的工作原理。 核心素养 学科核心素养以证据推理与模型认知和 变化观念与平衡思想为主。 考查内容 考查的内容涉及原电池、电解池的工作 原理及应用，电极的判断，电极产物的分 析，电极反应式和总反应式的书写，电解 过程的计算，电解规律等。 备考建议 年高考备考关注的命题点：理论联系 实际，以生活、生产内容为题材进行命题。 年高考年模拟 版（教师用书） 对应学生用书起始页码 考点一 原电池的工作原理金属的电化 学腐蚀与防护 高频考点 原电

4、池的原理 （）原电池 把化学能转化为电能的装置。 （）原电池的形成条件 能自发进行的氧化还原反应。 两个活泼性不同的电极。 电解质溶液或熔融态离子化合物。 形成闭合回路。 （）判断原电池正、负极的 种方法 注意 原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与 电解质溶液有关，不要形成活泼金属一定作负极的思维定式。 （）原电池原理的应用 比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性相对较强的金属作负极，而活动性相 对较弱的金属（或导电的非金属）作正极。 加快化学反应速率 由于形成了原电池，导致反应速率加快。 如 与稀硫酸反 应制氢气时，可向溶液中滴加少量 溶液，形成 原电 池，加快反应速率。 用于金

5、属的防护 使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。 例如要 保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可将其与一块锌块相连， 使锌作原电池的负极。 设计制作原电池 设计原电池要紧扣原电池的形成条件，选择合适的电极材 料和电解质溶液。 金属的腐蚀与防护 （）化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 化学腐蚀电化学腐蚀 原理金属与接触到的物质直接反应 不纯的金属接触到电解质 溶液发生原电池反应 本质 现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀 区别无电流产生有微弱电流产生 联系 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀比化学腐 蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重 （）钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀 吸氧腐蚀析氢腐蚀 条件水

6、膜呈弱酸性或中性水膜酸性较强 负极反应 正极反应 总反应 （） （）金属的防护 改变金属的内部结构，增强抗腐蚀能力。 覆盖保护层。 使用电化学保护法 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 （ 浙江理综， 分）金属（）空气电池（如图） 具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动 设备的电源。 该类电池放电的总反应方程式为： （） 已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上 能释放出的最大电能。 下列说法不正确的是（ ） 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面 积，并有利于氧气扩散至电极表面 比较 、 三种金属空气电池，空气电池的理论 比能量最高 空气电池放

7、电过程的正极反应式： （） 在 空气电池中，为防止负极区沉积 （），宜采 用中性电解质及阳离子交换膜 本题涉及的考点是原电池的工作原理，考查考生 分析问题能力及信息应用能力，体现的学科核心素养是证据推 理与模型认知。 解析 项，采用多孔电极可以提高电极与电解质溶液 的接触面积，并有利于 扩散至电极表面； 项，单位质量的 、 反应， 转移的电子数最多，故 空气电池的理论 比能量最高； 项，由于电池中间为阴离子交换膜，故 不能通 过，则正极的电极反应式为 ； 项，在 空气电池中，负极的电极反应式为 ，为防 止负极区沉积 （），可采用阳离子交换膜阻止 进入负 极区。 答案 （ 吉林辽源田家炳高中期中

8、，）如图所示电化学装置， 可能为“锌棒”或“碳棒”。 下列叙述错误的是（ ） 专题十七 电化学 为锌棒，仅闭合 ， 电极上发生还原反应 为锌棒，仅闭合 ，产生微量电流方向： 为碳棒，仅闭合 ，该电化学保护法称为“牺牲阳极的阴 极保护法” 为碳棒，仅闭合 ，铁电极的电极反应为 答案若 为锌棒，仅闭合 ，构成原电池，锌棒作负 极，发生氧化反应；铁棒作正极，发生还原反应，微量电流方 向：正极（铁棒）负极（锌棒），、 均正确。 若 为碳棒，仅 闭合 ，构成电解池，碳棒作阳极，铁棒作阴极，该电化学保护 法称为“外加电流的阴极保护法”， 错误。 若 为碳棒，仅闭 合 ，构成原电池，铁棒作负极，电极反应为

9、， 正确。 （ 辽宁六校协作体期初联考，）锂空气电池原理模型 如图所示，下列说法不正确的是（ ） 电池正极可以吸附空气中的氧气作为氧化剂 正极反应为 电解质能传递锂离子和电子，不可以用水溶液 负极反应为 答案 由模型图可知，电池负极为 ，电极反应式为 ；正极为多孔电极，电极反应式为 ， 由负极移向正极，电子从负极沿导线移向正极，电解 质不传递电子，、 均正确， 不正确。 （ 黑龙江哈尔滨师大附中期中，）“碳呼吸电池”是一种 新型化学电源，其工作原理如下图。 下列说法正确的是 （ ） 该装置是将电能转变为化学能的装置 正极的电极反应为 每得到 草酸铝，电路中转移 电子 利用该技术可捕捉大气中的

10、答案 项，原电池是将化学能转变为电能的装置，故 错误； 项，正极得电子，发生还原反应，电极反应为 ，故错误； 项， （）中含 ， 金属 变为 ，失电子 ，即转移 电子 ，故错误； 项，该装置可将 转化为草酸盐，可用 此技术来捕捉大气中的 ，故正确。 （ 黑龙江顶级名校二调，）某化学课外活动小组拟用铅 蓄电池进行电絮凝净水的实验探究，设计的实验装置如图所 示，下列叙述正确的是（ ） 的电极反应： 铅蓄电池工作时 向 极移动 电解池的反应仅有 通电 （） 每消耗 ，理论上电解池阴极上有 生成 答案 由电解池图示信息可知铝电极失电子生成 ， 发生氧化反应，作电解池的阳极，故 为铅蓄电池的正极，电 极

11、反应式为 ； 为铅蓄 电池的负极，电极反应式为 ； 移向 正极 ， 移向负极 ，、 均不正确；电解池的阳极（铝电 极）还有 生成，说明电解池的反应还有 通电 ， 不正确；每消耗 ，电路中转移 电子，电 解池阴极上有 生成， 正确。 考点二电解原理及其应用 低频考点 电解池 （）电解池 电解池是把电能转化为化学能的装置。 （）构成条件 与直流电源相连的两个电极。 电解质溶液（或熔融电解质）。 形成闭合回路。 （）电极 阴极：与电源负极相连，得到电子发生还原反应。 阳极：与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。 （）电子流向 电子：从电源负极流出后，流向电解池的阴极；从电解池 的阳极流出后流向电源的

12、正极。 离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的 阳极。 电解原理的应用 （）氯碱工业 阳极反应式： （氧化反应）； 阴极反应式： （还原反应）； 总反应式： 电解 。 （）电镀 电镀是一种特殊的电解，用含镀层金属离子的电解质溶 液作电镀液，用待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极。 特点：一增（阴极）、一减（阳极）、一不变（电镀液的浓 度），且阴极与阳极质量变化相同。 （）电解精炼铜 电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。 电解质溶液：含 的盐溶液。 电极反应式 阳极： 、 、 、 ； 阴极： 。 阳极泥的形成 在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，因为失 去电子的能力比铜弱，难以

13、在阳极失去电子变成阳离子而溶解， 所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解的过程中，它们以 金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。 （）电冶金 利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属 、 等。 年高考年模拟 版（教师用书） 冶炼钠 电极反应式： 阳极： ；阴极： 。 总反应：（熔融） 电解 冶炼铝 电极反应式： 阳极： ；阴极： 。 总反应：（熔融） 电解 冰晶石 （ 课标 ， 分） 三 室式 电 渗 析法 处 理 含 废水的原理如图所示，采用惰性电极，、 均为离子交 换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的 和 可通过离子 交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。 下列叙述正确的是（ ）

14、 通电后中间隔室的 离子向正极迁移，正极区溶液 增大 该法在处理含 废水时可以得到 和 产品 负极反应为 ，负极区溶液 降低 当电路中通过 电子的电量时，会有 的 生成 本题涉及的考点是电解原理的应用，考查考生分 析问题能力及信息应用能力，体现的学科核心素养是证据推理 与模型认知。 解析 负极区（阴极）电极反应为： ，正 极区（阳极）电极反应为： 。 项，通电 后 向正极移动，正极区 放电，溶液酸性增强， 减小； 项，负极反应为 ，溶液 增大； 项，当电路 中通过 电子的电量时，会有 生成。 答案 （ 黑龙江齐齐哈尔实验中学期中，）用电解法精炼含有 、 等杂质的粗铜。 下列叙述正确的是（ ）

15、电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极 粗铜与电源负极相连，发生氧化反应 阴极上发生的反应是 电解后 、 等杂质会形成阳极泥 答案 粗铜精炼时，粗铜与电源正极相连，作阳极，发生 氧化反应，、 均不正确；阴极上 得电子生成金属铜， 正 确；活泼性 ，阳极泥中不会有 、， 不正确。 （ 吉林辽源田家炳高中期中，）某同学组装了如图所示 的电化学装置，电极为 ，其他电极均为 。 下列说法错 误的是（ ） 电极发生氧化反应 相同时间内，电极与电极的质量变化值相同 电极的电极反应： 电流方向：电极电流计电极 答案 装置左侧为盐桥电池，右侧为电解池。 电极为 盐桥电池的负极，失电子发生氧化反应， 正确。 电

16、极为盐 桥电池的正极， ；电极为电解池的阴极， ， 正确。 电极为电解池的阳极， ， 不正确。 电子从盐桥电池的负极（电极）经电 流计流向电解池的阴极（电极），电流则由电极经电流计 流向电极， 正确。 （ 陕西商洛中学五检，）微生物电解池（）是一项潜 在的有吸引力的绿色电解池，其制取氢气的原理如图所示： 下列说法正确的是（ ） 可在高温下工作 电解池工作时，化学能转变为电能 活性微生物抑制反应中电子的转移 阳极的电极反应式为 答案温度过高会造成微生物失去活性，所以 不 宜在高温下工作， 不正确；电解池工作时，将电能转化为化 学能， 不正确；活性微生物有催化作用，能加快反应速率，促 进氧化还原反

17、应中电子的转移， 不正确；阳极发生氧化反应， 从图中可以看出， 转化为 ， 反应 可失去 电子， 正确。 对应学生用书起始页码 方法 原电池电极反应式的书写方法 一般电极反应式的书写 专题十七 电化学 复杂电极反应式的书写 总体思路：复杂电极反应式总反应式较简单一极电极反 应式 （ 四川理综， 分）某电动汽车配载一种可充放 电的锂离子电池，放电时电池总反应为： （）。 下列关于该电池的说法不正确 的是 （ ） 放电时， 在电解质中由负极向正极迁移 放电时，负极的电极反应式为 充电时，若转移 ，石墨（ ）电极将增重 充 电 时， 阳 极 的 电 极 反 应 式 为 放电时 ，失去电子； ，得到电

18、子。 充电时与之相反。 解析 由放电时电池总反应可知，放电时负极反应式为 ，正极反应式为 ，在原电池内部阳离子由负极向正极迁移，、 项均正 确；充电时阴极反应式为 ，阳极反应式为 ，转移 ，石墨电极增重 ，若转移 ，石墨电极将增重 ， 项不正确， 项 正确。 答案 （ 甘肃兰大附中五检，）某传感器工作原理如图所示。 利用该传感器可以测定空气中 、等有害气体 的含量。 下列说法正确的是（ ） 传感器工作中，电子由 （）极经电流仪传到 （）极 若 为熔融 ， 为 ， 为 ，则负极的电极反应式 为 若 是传导 的固体电解质， 为 ，则正极的电极反应 式为 若 为 ， 为 溶液，则电池总反应为 答案

19、传感器工作时，（）为正极，（）为负极，电 子由 （）极经电流仪传到 （）极， 不正确；若 为熔 融 ， 为 ， 为 ，负极的电极反应式为 ， 不正确；若 是传导 的固体电解 质，正极反应式为 ， 正确；若 为 ， 为 溶液，则负极反应式为 ，正极反应式为 ，两式相加得电 池的总反应为 ， 不正确。 （ 辽宁师大附中期中，）如图甲是利用一种微生物将废 水中的尿素（）的化学能直接转化为电能，并生成环 境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜。 下 列说法中正确的是（ ） 铜电极应与 相连接 经过质子交换膜由右向左移动 当 电极消耗 气体时，则铁电极增重 电极反应式：（） 答案 由图甲中信息可知， 极 ，得电子作正 极； 作负极，（）失电子生成 和 ，（） ；铁上镀铜时，铜作阳极与 相连；电池内部 由左向右移动（由负极移向正极）； 电极 消耗 时转移 ，铁电极的电极反应式为 ，转移 生成 ，铁电极增重 ；综上所述 、 均不正确， 正确。 （ 陕西西安长安一中四检，）有四种燃料电池的工作原 理示意图，其中正极反应的产物为水的是（ ） 答案 项，正极反应式： ； 项，正极 反应式： ； 项，正极反应式： ； 项，正极反应式： 。