高考化学一轮复习（北京卷B）课件：专题十一　电化学 .pptx

1、专题十一电化学 高考化学 北京市专用 考点一原电池工作原理及应用A组自主命题 北京卷题组1 2014北京理综 8 6分 下列电池工作时 O2在正极放电的是 五年高考 答案B氢燃料电池中 负极上H2放电 正极上O2放电 A C D中均不存在O2放电 故选B 考查点本题考查常见化学电源的工作原理 解题关键在燃料电池中 负极通入燃料 正极通入氧气或空气 2 2012北京理综 12 6分 人工光合作用能够借助太阳能 用CO2和H2O制备化学原料 下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图 下列说法不正确的是 A 该过程是将太阳能转化为化学能的过程B 催化剂a表面发生氧化反应 有O2产生C 催化剂a附近酸性减弱 催化剂b附近酸性增强D 催化剂b表面的反应是CO2 2H 2e HCOOH 答案C电池总反应式为2CO2 2H2O2HCOOH O2 负极 2H2O 4e O2 4H 正极 2CO2 4H 4e 2HCOOH A项 该过程中太阳能先转化为电能 再转化为化学能 C项 催化剂a附近生成H 酸性增强 催化剂b附近消耗H 酸性减弱 故C项错误 3 2011北京理综 8 6分 结合下图判断

2、下列叙述正确的是 A 和 中正极均被保护B 和 中负极反应均是Fe 2e Fe2 C 和 中正极反应均是O2 2H2O 4e 4OH D 和 中分别加入少量K3 Fe CN 6 溶液 均有蓝色沉淀 答案AA项 电子从负极流向正极 抑制正极金属失电子 所以正极均被保护 B项 中的负极反应为Zn 2e Zn2 C项 中的正极反应为2H 2e H2 D项 中负极反应产生的Zn2 不会与K3 Fe CN 6 溶液作用产生蓝色沉淀 4 2016北京理综 26 13分 用零价铁 Fe 去除水体中的硝酸盐 N 已成为环境修复研究的热点之一 1 Fe还原水体中N的反应原理如下图所示 作负极的物质是 正极的电极反应式是 2 将足量铁粉投入水体中 经24小时测定N的去除率和pH 结果如下 pH 4 5时 N的去除率低 其原因是 3 实验发现 在初始pH 4 5的水体中投入足量铁粉的同时 补充一定量的Fe2 可以明显提高N的去除率 对Fe2 的作用提出两种假设 Fe2 直接还原N Fe2 破坏FeO OH 氧化层 做对比实验 结果如下图所示 可得到的结论是 同位素示踪法证实Fe2 能与FeO OH 反应生成

3、Fe3O4 结合该反应的离子方程式 解释加入Fe2 提高N去除率的原因 4 其他条件与 2 相同 经1小时测定N的去除率和pH 结果如下 与 2 中数据对比 解释 2 中初始pH不同时 N去除率和铁的最终物质形态不同的原因 答案 1 Fe N 8e 10H N 3H2O 2 FeO OH 不导电 阻碍电子转移 3 本实验条件下 Fe2 不能直接还原N 在Fe和Fe2 共同作用下能提高N去除率 Fe2 2FeO OH Fe3O4 2H Fe2 将不导电的FeO OH 转化为可导电的Fe3O4 利于电子转移 4 初始pH低时 产生的Fe2 充足 初始pH高时 产生的Fe2 不足 解析 1 由图示可知 Fe失去电子作负极 N在正极发生反应转化为N N 8e 10H N 3H2O 4 初始pH低时 产生的Fe2 充足 能有效防止FeO OH 的生成 思路分析认真观察图像 准确判断正负极 结合原电池工作原理作答 知识拓展原电池电极反应式书写的 三步骤 5 2018课标 12 6分 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

4、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 Cl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 2C CD 充电时 正极反应为 Na e Na B组统一命题 省 区 市 卷题组 答案D本题考查二次电池的工作原理 放电时 负极反应为 4Na 4e 4Na 正极反应为3CO2 4e C 2C Na 移向正极 C Cl移向负极 A C正确 充电过程与放电过程相反 B正确 充电时 阳极反应为2C C 4e 3CO2 D错误 规律总结二次电池充 放电的电极判断二次电池充电时 正接正 负接负 放电时的正极为充电时的阳极 放电时的负极为充电时的阴极 6 2018课标 11 6分 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 O2 答案D本题考查原电

5、池原理和电解原理的综合运用 A项 依据题意和可充电电池装置图判断出 放电时锂电极作负极 多孔碳材料电极作正极 错误 B项 在原电池中 外电路电子由负极流向正极 即放电时 外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极 错误 C项 充电时 电解质溶液中的阳离子向阴极区迁移 即Li 向锂电极区迁移 错误 D项 充电时 Li 在阴极区得到电子生成Li 阳极区生成O2 即电池总反应为Li2O2 x2Li 1 O2 正确 7 2017课标 11 6分 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 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 3Li2S4B 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 答案D根据图示中Li 移动方向可知 电极a为正极 依次发生S8 Li2S8 Li2S6 Li2S4 Li2S2的转化 A正确 电池工作时负极反应式为Li e Li 当转移

6、0 02mol电子时 负极消耗的Li的物质的量为0 02mol 质量为0 14g B正确 石墨烯具有导电性 可以提高电极a的导电能力 C正确 电池充电时为电解池 此时Li2S2的量越来越少 D错误 8 2016课标 11 6分 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BMg AgCl电池中 Mg为负极 AgCl为正极 故正极反应式应为AgCl e Ag Cl B项错误 9 2016课标 11 6分 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 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 OHD 放电时 电路中通过2mol电子 消耗氧气22 4L 标准状况 答案C充电时为电解池 溶液中的阳离子向阴极移动 发生的反应为2Zn O

7、H2Zn O2 4OH 2H2O 电解质溶液中c OH 增大 故A项 B项均错误 放电时负极反应为Zn 4OH 2e Zn OH 故C项正确 每消耗1molO2 电路中通过4mol电子 故D项错误 思路分析根据原电池及电解池的工作原理分析判断 知识拓展1 2 失电子 3 原电池充电时 正极接电源正极 电池正极变阳极 10 2016四川理综 5 6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 Li1 xCoO2 LixC6LiCoO2 C6 x 1 下列关于该电池的说法不正确的是 A 放电时 Li 在电解质中由负极向正极迁移B 放电时 负极的电极反应式为LixC6 xe xLi C6C 充电时 若转移1mole 石墨 C6 电极将增重7xgD 充电时 阳极的电极反应式为LiCoO2 xe Li1 xCoO2 xLi 答案C由放电时电池总反应可知 放电时负极反应式为LixC6 xe C6 xLi 正极反应式为Li1 xCoO2 xe xLi LiCoO2 在原电池内部阳离子由负极向正极迁移 A B项均正确 充电时阴极反应式为C6 xLi xe LixC6 阳极反应式为Li

8、CoO2 xe Li1 xCoO2 xLi 转移xmole 石墨电极增重7xg 若转移1mole 石墨电极将增重7g C项不正确 D项正确 11 2015课标 11 6分 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 6O26CO2 6H2O 答案A根据微生物电池工作原理示意图可知 C6H12O6在负极上发生氧化反应 电极反应式为 24e 6H2O6CO2 24H O2在正极上发生还原反应 电极反应式为6O2 24e 24H 12H2O 负极有CO2生成 A项错误 B项 微生物促进了反应中电子的转移 正确 C项 质子通过交换膜从负极区移向正极区 正确 D项 电池总反应为C6H12O6 6O26CO2 6H2O 正确 12 2015天津理综 4 6分 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 S

9、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 答案C题中所述锌铜原电池中 Zn为负极 电极反应式为Zn 2e Zn2 Cu为正极 电极反应式为Cu2 2e Cu 发生还原反应 Zn2 通过阳离子交换膜向正极移动 乙池溶液中消耗的Cu2 与由甲池迁移过来的Zn2 的物质的量相同 则乙池溶液质量增加 溶液中的阴离子无法通过阳离子交换膜 故选C 13 2014广东理综 11 4分 某同学组装了如图所示的电化学装置 电极 为Al 其他均为Cu 则 A 电流方向 电极 A 电极 B 电极 发生还原反应C 电极 逐渐溶解D 电极 的电极反应 Cu2 2e Cu 答案A由图示可分析出该图中 为原电池的负极 为电解池的阴极 电子流向为 A 电流由 A A正确 Al极发生氧化反应 B错误 电极 发生的电极反应为Cu2 2e Cu 电极上有Cu生成 C错误 电极 的电极反应为Cu 2e Cu2 D错误 评析本题考查了原电池和电解池的知识 较简单 考生只要掌握基本的电化学知识即可解答 14 2018天津理综 10节选 CO2是一种廉价的碳资源

10、 其综合利用具有重要意义 回答下列问题 3 O2辅助的Al CO2电池工作原理如图所示 该电池电容量大 能有效利用CO2 电池反应产物Al2 C2O4 3是重要的化工原料 电池的负极反应式 电池的正极反应式 6O2 6e 66CO2 63C2 6O2 反应过程中O2的作用是 该电池的总反应式 答案 3 Al 3e Al3 或2Al 6e 2Al3 催化剂2Al 6CO2Al2 C2O4 3 解析 3 观察原电池工作原理图知 铝电极作负极 多孔碳电极作正极 故负极反应式为Al 3e Al3 正极反应式为6O2 6e 6 6CO2 63C2 6O2 由此可知反应过程中O2的作用是催化剂 电池总反应式为2Al 6CO2Al2 C2O4 3 15 2016浙江理综 11 6分 金属 M 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 4M nO2 2nH2O4M OH n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 A 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

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