剖析归类 温故知新

时间:2022-09-30 02:28:06

通过2014年的高考试题可以看出,电化学的命题点侧重于考查大家对教材基础知识的综合应用能力,题型既源于教材,又高于教材。因此,我们在复习时,要明确教材的基础知识,准确把握电化学的高考命题点。

一、原电池原理的考查

例1 锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题:

[A][a][b][Li][LiClO4][MnO2][混合有机溶剂]

(1)外电路的电流方向是由 极流向 极。(填字母)

(2)电池的正极反应式为 。

(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂? (填“是”或“否”),原因是 。

解析 (1)结合所给装置图以及原电池反应原理,可知Li作负极材料,MnO2作正极材料,所以电子流向是从ab,那么电流方向则是ba。

(2)根据题目中的信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2”,所以正极的电极反应式MnO2+e-+Li+=LiMnO2。

(3)因为负极的电极材料Li是活泼的金属,能够与水发生反应,故不能用水代替电池中的混合有机溶剂。

二、二次电池知识的考查

例2 锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2[放电充电]C+LiCoO2;锂硫电池的总反应2Li+S[放电充电]Li2S。有关上述两种电池说法正确的是( )

A.锂离子电池放电时, Li+向负极迁移

B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应

C.理论上两种电池的比能量相同

D.下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

[C][S][LiCoO2][Li][电解质][电解质]

解析 锂离子电池工作时,阳离子(Li+)向正极迁移,A项错误。锂硫电池充电时,锂电极上发生Li+得电子生成Li的还原反应,B项正确。两种电池负极材料不同,故理论上两种电池的比能量不相同,C项错误。根据电池总反应知,生成碳的反应是氧化反应,因此碳电极作电池的负极;而锂硫电池中单质锂作电池的负极,给电池充电时,电池负极应接电源负极,即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连,D项错误。

答案 B

三、燃料电池的考查

例3 下列电池工作时,O2在正极放电的是( )

[\&\&\&\&A.锌锰电池\&B.氢燃料电池\&C.铅蓄电池\&D.镍镉电池\&]

解析 锌锰电池,Zn是负极,二氧化锰是正极,所以正极放电的物质是二氧化锰,A项错误。氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为电源的负极,发生氧化反应;通入氧气的一极为原电池的正极,电子由负极经外电路流向正极,B项正确。铅蓄电池的负极为Pb,PbO2在正极放电,C项错误。镍镉电池负极为Ni,氧化铬在正极放电,D项错误。

四、电解原理的考查

例4 以石墨为电极,电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉),下列说法错误的是( )

A. 阴极附近溶液呈红色

B. 阴极逸出气体

C. 阳极附近溶液呈蓝色

D. 溶液的pH变小

解析 以石墨为电极,电解KI溶液,发生的反应为2KI+2H2O[电解]2KOH+H2+I2(类似于电解饱和食盐水),阴极产物是H2和KOH,阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉,所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝),阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性),A、B、C项正确。由于电解产物有KOH生成,所以溶液的pH逐渐增大,D项错误。

五、原电池与电解池同图考查

例5 某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al,其它均为Cu,则( )

[盐桥][A][Ⅰ][Ⅱ][Ⅲ][Ⅳ][Al3+][SO42-][SO42-][SO42-][Cu2+][Cu2+]

A.电流方向:电极ⅣA电极Ⅰ

B.电极Ⅰ发生还原反应

C.电极Ⅱ逐渐溶解

D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2++2e-=Cu

解析 注意左边两个烧杯形成双桶原电池,最右边烧杯是电镀池。各电极名称依次是Ⅰ(负极)Ⅱ(正极)Ⅲ(阳极)Ⅳ(阴极)。电子从Ⅰ经A流向Ⅳ,电流方向相反,故A项正确。Al铝是金属失电子,还原剂发生氧化反应,B项错误。Ⅱ极上有铜析出,C项错误。Ⅲ阳极铜溶解,Ⅳ阴析铜析出,D项错误。

例6 如图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是( )

[饱和NaCl溶液][C][Fe][K1][K2][G]

A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2eH2

B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高

C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法

D.K2闭合,电路中通过0.002NA个电子时,两极共产生0.001 mol气体

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