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高考化学试题热点 高考化学试题分析

2019-04-28 17:03

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  高考化学试题:高频考点
  
  1.了解原电池的工作原理。
  
  2.能写出电极反应式和电池反应方程式。
  
  3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
  
  高考化学试题:常见题型
  
  高考化学试题热点题型一:原电池的工作原理及其应用
  
  例1、下列有关原电池的说法中正确的是(  )
  
  A.在内电路中,电子由正极流向负极
  
  B.在原电池中,一定是相对较活泼的金属作负极,不活泼的金属作正极
  
  C.原电池工作时,正极表面一定有气泡产生
  
  D.原电池工作时,可能会伴随着热能变化
  
  【提分窍门】正、负极的判断方法:
  高考化学试题
  【举一反三】
  高考化学试题
  如图是由锌、铜和稀硫酸组成的原电池,下列叙述不正确的是(  )
  
  A.溶液中的H+向Zn电极移动
  
  B.外电路中电流方向为Cu→Zn
  
  C.负极上的电极反应:Zn-2e-===Zn2+
  
  D.若有1 mol电子流过导线,则Cu电极上产生的H2的体积为11.2 L(标准状况)
  
  高考化学试题热点题型二 :常见化学电源
  
  例2、右图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是(  )
  高考化学试题
  A.电流由O2所在的铂电极流出
  
  B.O2所在的铂电极处发生还原反应
  
  C.该电池的负极反应式为:CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+
  
  D.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
  
  【提分秘籍】电极反应式书写的三个步骤
  高考化学试题
  【举一反三】
  高考化学试题
  如图为镁-次氯酸盐燃料电池的工作原理图,下列有关说法不正确的是(  )
  
  A.放电过程中OH-移向正极
  
  B.电池的总反应式为Mg+ClO-+H2O===Mg(OH)2↓+Cl-
  
  C.镁电池中镁为负极,发生氧化反应
  
  D.镁-过氧化氢燃料电池,酸性电解质中正极反应为:H2O2+2H++2e-===2H2O
  
  高考化学试题热点题型三:可逆电池
  
  例3.如图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni碱性电池)。下列有关说法不正确的是(  )
  高考化学试题
  A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-
  
  B.放电时负极反应为:MH+OH--e-===H2O+M
  
  C.充电时氢氧根离子移向阳极,要参与电极反应
  
  D.充电时电池的正极连接直流电源的正极,得到电子发生还原反应
  
  【提分秘籍】电池充放电时电极的判断方法:
  
  电池充电的实质就是放电时发生变化再复原的过程。如铅蓄电池:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
  高考化学试题
  【举一反三】
  
  铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法不正确的是(  )
  
  A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3,负极为Fe
  
  B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2
  
  C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
  
  D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O
  
  高考化学试题热点题型四:盐桥电池
  
  例4、已知反应Cu(s)+2Ag+(aq)===Cu2+(aq)+2Ag(s)为自发进行的氧化还原反应,将其设计成如图所示的原电池。下列说法中正确的是(  )
  高考化学试题
  A.铜电极是正极,其电极反应为Cu-2e-===Cu2+
  
  B.银电极上发生还原反应,电极质量增加
  
  C.当铜电极质量减少0.64 g时,电解质溶液中有0.02 mol 电子通过
  
  D.外电路中电子由银电极流向铜电极
  
  【提分秘籍】盐桥电池的两大特点
  
  1.盐桥的作用:连接内电路,形成闭合回路,平衡电荷,使原电池不断产生电流,避免断路时发生化学腐蚀(隔离作用)。
  
  2.盐桥中有关电极的判断:同原电池电极的判断一致,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区。对于活泼金属和不活泼金属,则活泼金属作负极,不活泼金属作正极;对于金属与非金属,则是金属作负极,非金属作正极;对于还原性不同的物质,则是还原性强的作负极,还原性弱的作正极。
  
  【举一反三】
  
  根据下图,下列判断中正确的是(  )
  高考化学试题
  A.烧杯a中的溶液pH降低
  
  B.烧杯b中发生氧化反应
  
  C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-===H2↑
  
  D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-===Cl2↑
  
  高考化学试题:历年高考试题练习
  
  1.【2016年高考北京卷】用石墨电极完成下列电解实验。
  
高考化学试题热点题型分析
  
  下列对实验现象的解释或推测不合理的是(   )
  
  A.a、d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
  
  B.b处:2Cl--2e-=Cl2↑
  
  C.c处发生了反应:Fe-2e-=Fe2+
  
  D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
  
  2.【2016年高考上海卷】图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示(   )
  高考化学试题热点题型分析
  A.铜棒的质量      B.c(Zn2+)
  
  C.c(H+)            D.c(SO42-)
  
  3.【2016年高考四川卷】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ 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++ C6
  
  C.充电时,若转移1mole-,石墨C6电极将增重7xg
  
  D.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+Li+
  
  4.【2016年高考新课标Ⅰ卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-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。
  高考化学试题
  下列叙述正确的是(     )
  
  A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
  
  B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
  
  C.负极反应为2 H2O-4e-=O2+4H+,负极区溶液pH降低
  
  D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成
  
  5.【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是(   )
  
  A.负极反应式为Mg-2e-=Mg2+
  
  B.正极反应式为Ag++e-=Ag
  
  C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
  
  D.负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
  
  6.【2016年高考浙江卷】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+2nH2O=4M(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(   )
  高考化学试题
  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,并有利于氧气扩散至电极表面
  
  B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Al-空气电池的理论比能量最高
  
  C.M-空气电池放电过程的正极反应式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne-=4M(OH)n
  
  D.在M-空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜
  
  7.【2016年高考浙江卷】(15分)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平衡反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:
  
高考化学试题
  
  某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:
  高考化学试题
  【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醛的百分比
  
  已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
  
  ②H2O(l) H2O(g)  ΔH3=44.0kJ·mol-1
  
  请回答(不考虑温度对ΔH的影响):
  
  (5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在  极,该电极反应式是              。
  
  1.【2015新课标Ⅰ卷理综化学】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(   )
  高考化学试题
  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+6O2=6CO2+6H2O
  
  2.【2015天津理综化学】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(   )[来源:学,科,网Z,X,X,K]
  高考化学试题
  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(SO42-)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
  
  3.【2015江苏化学】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是(    )
  高考化学试题
  A.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子
  
  B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O
  
  C.电池工作时,CO32-向电极B移动
  
  D.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO32-
  
  4.(2015·浙江理综,11)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O?CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。下列说法不正确的是(  )
  高考化学试题
  A.X是电源的负极
  
  B.阴极的电极反应式是H2O+2e-===H2+O2-、CO2+2e-===CO+O2-
  
  C.总反应可表示为H2O+CO2\s\up7(通电(通电)H2+CO+O2
  
  D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1
  
  1.(2014·福建理综,11)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2===2AgCl。 下列说法正确的是   (  )
  高考化学试题
  A.正极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-
  
  B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
  
  C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
  
  D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
  
  2.(2014·北京理综,8)下列电池工作时,O2在正极放电的是(  )
  
高考化学试题
  
  3.(2014·新课标全国卷Ⅱ,12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(  )
  高考化学试题
  A.a为电池的正极
  
  B.电池充电反应为LiMn2O4===Li1-xMn2O4+xLi
  
  C.放电时,a极锂的化合价发生变化
  
  D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移
  
  4. (2014·天津理综,6)已知:锂离子电池的总反应为:LixC+Li1-xCoO2放电充电C+LiCoO2
  高考化学试题
  锂硫电池的总反应为: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.如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
  
  5. (2014·大纲全国,9)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH?Ni电池)。下列有关说法不正确的是(  )
  高考化学试题
  A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-―→Ni(OH)2+OH-
  
  B.电池的电解液可为KOH溶液[来源:学。科。网]
  
  C.充电时负极反应为:MH+OH-―→H2O+M+e-
  
  D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高
  
  6.(2014·海南卷,16)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:
  高考化学试题
  (1)外电路的电流方向是由________极流向________极。
  
  (填字母)
  
  (2)电池正极反应式为_______________________________________________________。
  
  (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
  
  ________________________________________________________________________。
  
  (4)MnO2 可与KOH和KClO3在高温下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为
  
  ________________________________________________________________________。
  
  K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为
  
  ________________________________________________________________________。
  
  【举一反三】
  
  1.M、N、P、E四种金属,已知:①M+N2+===N+M2+;②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出;③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2++2e-===E,N-2e-===N2+。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是(  )
  
  A.P>M>N>E    B.E>N>M>P
  
  C.P>N>M>E  D.E>P>M>N
  
  2.如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是(  )
  高考化学试题
  A.铜片表面有气泡生成
  
  B.装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
  
  C.如果将硫酸换成柠檬汁,导线中不会有电子流动
  
  D.如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向不变
  
  3.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是(  )
  
  A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液时,正极反应都为O2+2H2O+4e-===4OH-
  
  B.以NaOH溶液为电解质溶液时,负极反应为Al+3OH--3e-===Al(OH)3↓
  
  C.以NaOH溶液为电解质溶液时,电池在工作过程中电解质溶液的pH保持不变
  
  D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
  
  4.根据右图,下列判断中正确的是(  )
  高考化学试题
  A.烧杯a中的溶液pH降低
  
  B.烧杯b中发生氧化反应
  
  C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-===H2↑
  
  D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-===Cl2↑
  
  5.某小组为研究原电池原理,设计如图装置,下列叙述正确的是(  )
  高考化学试题
  A.若X为Fe,Y为Cu,铁为正极
  
  B.若X为Fe,Y为Cu,电子由铜片流向铁片
  
  C.若X为Fe,Y为C,碳棒上有红色固体析出
  
  D.若X为Cu,Y为Zn,锌片发生还原反应
  
  6.某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法正确的是(  )
  高考化学试题
  A.b电极上发生还原反应
  
  B.外电路电子的流向是从a到b
  
  C.电池工作时,盐桥中的SO移向甲烧杯
  
  D.a电极上发生的反应为MnO+8H++5e-===Mn2++4H2O
  
  7.一种微生物燃料电池的结构示意图如右所示,关于该电池的叙述正确的是(  )
  高考化学试题
  A.电池工作时,电子由a流向b
  
  B.微生物所在电极区放电时发生还原反应
  
  C.放电过程中,H+从正极区移向负极区
  
  D.正极反应式为MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O
  
  8.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如右。下列说法不正确的是(  )
  高考化学试题
  A.O2在电极b上发生还原反应
  
  B.溶液中OH-向电极a移动
  
  C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5
  
  D.负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O
  
  9.利用反应6NO2+8NH3===7N2+12H2O构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能。下列说法正确的是(  )
  高考化学试题
  A.电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极
  
  B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜
  
  C.电极A极反应式为2NH3-6e-===N2+6H+
  
  D.当有4.48 L NO2被处理时,转移电子数为0.8NA
  
  10.液流电池是一种新的蓄电池,是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。如图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是(  )
  高考化学试题
  A.充电时阳极的电极反应式:Zn-2e-===Zn2+
  
  B.充电时电极a为外接电源的负极
  
  C.放电时Br-向右侧电极移动
  
  D.放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大
  
  11.(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填字母,下同)。
  
  a.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH>0
  
  b.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH<0
  
  c.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
  
  若以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其正极的电极反应为______________________。
  
  (2)某同学用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)设计成一个原电池,如图所示,下列判断中正确的是________。
  高考化学试题
  a.实验过程中,左侧烧杯中NO浓度不变
  
  b.实验过程中取出盐桥,原电池能继续工作
  
  c.若开始时用U形铜代替盐桥,装置中无电流产生
  
  d.若开始时用U形铜代替盐桥,U形铜的质量不变
  
  12.如图所示,是原电池的装置图。请回答:
  高考化学试题
  (1)若C为稀H2SO4溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且做负极,则A电极上发生的电极反应式为____________________;反应进行一段时间后溶液C的pH将________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
  
  (2)若需将反应:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+设计成如上图所示的原电池装置,则A(负极)极材料为________,B(正极)极材料为________,溶液C为________。
  
  (3)若C为CuCl2溶液,Zn是________极,Cu极发生________反应,电极反应为________________________________________________________________________。
  
  反应过程溶液中c(Cu2+)________(填“变大”“变小”或“不变”)。
  
  (4)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
  高考化学试题
  电池总反应为2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O,则c电极是________(填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为___________________________________________________。
  
  若线路中转移2 mol电子,则上述CH3OH燃料电池,消耗的O2在标况下的体积为______ L。
  
  13.某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
  
  (1)如图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示)____________________设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过________mol电子。
  高考化学试题
  (2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为___________,这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因________________________________________________________________,
  
  用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式:__________________________________,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO,试写出该反应的离子方程式:____________________________________________________
  
  ________________________________________________________________________。
  

  (3)如图其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,如图所示。一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞溶液,现象是____________,电极反应为___________________;乙装置中石墨(1)为________极(填“正”“负”“阴”或“阳”),乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为________________,产物常用__________检验,反应的离子方程式为____________。

高考化学试题

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