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電化學(xué)理論包括原電池理論和電解理論.原電池理論的主要內(nèi)容:判斷某裝置是否是原電池并判斷原電池的正負(fù)極.書寫電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式,原電池工作時電解質(zhì)溶液及兩極區(qū)溶液的pH的變化以及電池工作時溶液中離子的運(yùn)動方向,新型化學(xué)電源的工作原理.特別注意的是高考關(guān)注的日常生活.新技術(shù)內(nèi)容有很多與原電池相關(guān).還要注意這部分內(nèi)容的命題往往與化學(xué)實(shí)驗(yàn).元素與化合物知識.氧化還原知識伴隨在一起.同時原電池與生物.物理知識相互滲透如生物電.廢舊電池的危害.化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化.電池效率等都是理綜命題的熱點(diǎn)之一.電解原理包括判斷電解池.電解池的陰陽極及兩極工作時的電極反應(yīng)式,判斷電解池工作中和工作后溶液和兩極區(qū)溶液的pH變化,電解原理的應(yīng)用及電解的有關(guān)計算.命題特點(diǎn)與化學(xué)其它內(nèi)容(如實(shí)驗(yàn).電解質(zhì)理論.環(huán)境保護(hù))綜合.電解原理與物理知識聯(lián)系緊密.學(xué)科間綜合問題. 考點(diǎn)一“位--構(gòu)--性 三者關(guān)系 [例1]X.Y.Z.W為四種短周期主族元素.其中X.Z同族.Y.Z同周期.W與X.Y既不同族也不同周期,X原子最外層電子數(shù)是核外電子層數(shù)的3倍,Y的最高正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為6.下列說法正確的是 A．Y元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為H2YO4 B．原子半徑由小到大的順序?yàn)?W＜X＜Z＜ Y C．X與W可以形成W2X.W2X2兩種氧化物 D．Y.Z兩元素的氣態(tài)氫化物中.Z的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定 變式1 X.Y.Z為短周期元素.X的最外層電子數(shù)是Y原子最外層電子數(shù)的2倍.Y的原子序數(shù)比X的原子序數(shù)多5.Z原子的最外層電子數(shù)比Y多3.下列敘述正確的是 A．原子半徑的大小順序:Z > Y >X B．Z單質(zhì)與X單質(zhì)直接反應(yīng)可生成兩種化合物 C．工業(yè)上.電解X和Y形成的化合物制取Y單質(zhì) D．Y.Z元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物不能互相反應(yīng) 考點(diǎn)二 氧化還原反應(yīng)規(guī)律應(yīng)用 [例2]水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應(yīng)是 3Fe2++2S2O32-+O2+xOH- Fe3O4+S4O62-+2H2O.下列說法中.正確的是 A．每生成1mol Fe3O4.反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為2mol B．Fe2+和S2O32-都是還原劑 C．1mol Fe2+被氧化時.被Fe2+還原的O2的物質(zhì)的量為1/3mol D．x=2 [解析]B,本題根據(jù)電荷守恒可確定x的值.3×2-4-x=-2.x=4.Fe3O4中兩個鐵為+3價.一個鐵為+2價.在反應(yīng)中每生成1molFe3O4同時消耗1mol O2.所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4 mol.S2O32-中S由+2價升高為+5/2價.所以還原劑有Fe2+.S2O32-.而氧化劑為O2.1mol Fe2+被氧化時.提供1 mol電子.被Fe2+還原的O2的物質(zhì)的量為1/4mol. 變式2 氧化還原反應(yīng)中實(shí)際上包含氧化和還原兩個過程.下面是一個還原過程的反應(yīng)式: NO3- +4H++3e- = NO+2H2O KMnO4.Na2CO3.Cu2O.Fe2(SO4)3四種物質(zhì)中的一種物質(zhì)(甲)能使上述還原過程發(fā)生. (1)寫出并配平該氧化還原反應(yīng)的方程式: . (2)反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)了 . 性質(zhì). (3)反應(yīng)中若產(chǎn)生0.2 mol氣體.則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol. (4)若1 mol甲與某濃度硝酸反應(yīng)時.被還原硝酸的物質(zhì)的量增加.原因是: . 考點(diǎn)三 化學(xué)反應(yīng)速率.化學(xué)平衡 [例3]在一定溫度下.向體積恒定為2L的密閉容器里充入2mol M和一定量的N.發(fā)生如下反應(yīng):M,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到4min時達(dá)到平衡.測知M的濃度為0.2mol·L-1.下列說法正確的是 A．4min時.M的轉(zhuǎn)化率為80% B．4min時.用M表示的反應(yīng)速率為0.8mol·L-1·min-1 C．4min后.向容器中充入不參與反應(yīng)的稀有氣體.M的物質(zhì)的量減小 D．2min時.M的物質(zhì)的量濃度為0.6mol·L-1 [解析]答案為A.反應(yīng)開始時.M的濃度為2÷2=1mol/L.平衡時為0.2mol·L-1.轉(zhuǎn)化了0.8mol·L-1.M轉(zhuǎn)化率為80%.4min時.用M表示的反應(yīng)速率為0.8mol·L-1÷4=0.2mol·L-1·min-1.恒溫恒容下.充入不反應(yīng)的稀有氣體.各組分的濃度沒有發(fā)生變化.所以正逆反應(yīng)速率不變.平衡不移動.M的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)從開始到平衡的過程中.正反應(yīng)速率越來越小.當(dāng)進(jìn)行2min時.M濃度的變化值大于0.4mol·L-1.所以2min時.M的物質(zhì)的量濃度應(yīng)小于0.6mol·L-1. 變式3如圖是恒溫下某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時間變化的示意圖.下列敘述與示意圖不相符合的是 A．反應(yīng)達(dá)平衡時.各物質(zhì)的含量為定值 B．該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)I后.增大壓強(qiáng).平衡發(fā)生移動.達(dá)到平衡態(tài)II C．該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)I后.增大反應(yīng)物濃度.平衡發(fā)生移動.達(dá)到平衡態(tài)II D．同一種反應(yīng)物在平衡態(tài)I和平衡態(tài)II時濃度一定不相等 考點(diǎn)四 電解質(zhì)理論 [例4]下列離子方程式書寫正確的是 A．過量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+2OH- = SO32 -+H2O B．Fe(NO3)3溶液中加入過量的HI溶液:2Fe3++2I- = 2Fe2++I2 C．鹽酸滴入氨水中:H++OH- = H2O D．硫酸亞鐵溶液與稀硫酸.雙氧水混合:2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O [解析]離子反應(yīng)方程式的正誤判斷和書寫是高考的熱點(diǎn)題型.本題中A選項(xiàng)SO2過量.生成產(chǎn)物應(yīng)為HSO3-而不是SO32 -.正確的應(yīng)為SO2+OH- = HSO3-,B選項(xiàng)酸性環(huán)境中.NO3-具有強(qiáng)氧化性.其氧化性大于Fe3+.能氧化I-成I2.正確的為2NO3-+6I-+8H+=2NO+3I2+4H2O.C選項(xiàng)中氨水為弱堿.在離子方程式中不能拆開寫.正確寫法為H++NH3·H2O=NH4+ + H2O,D選項(xiàng)中雙氧水具有氧化性.在酸性條件下能把Fe2+氧化為Fe3+.同時生成水.注意離子反應(yīng)式兩邊的電荷守恒和得失電子守恒. 變式4氯氣溶于水達(dá)到平衡后.若其他條件不變.只改變某一條件.下列敘述不正確的是 A．再通入少量氯氣.c(H+)/c(ClO-)增大 B．通入少量SO2.溶液漂白性增強(qiáng) C．加入少量固體NaOH.一定有c(Na+)＝c(Cl-)+c(ClO-) D．加入少量水.水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動 考點(diǎn)五 電化學(xué)理論 [例5]圖中電極a.b分別為Ag電極和Pt電極.電極c.d都是石墨電極.通電一段時間后.在c.d兩極上共收集到336mL氣體.回答: (1)直流電源中.M為 極. (2)Pt電極上生成的物質(zhì)是 .其質(zhì)量為 g. (3)電源輸出的電子.其物質(zhì)的量與電極b.c.d分別生成 的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為:2∶ ∶ ∶ . (4)AgNO3溶液的濃度(填增大.減小或不變.下同) . AgNO3溶液的pH .H2SO4溶液的濃度 . H2SO4溶液的pH . (5)若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%.則原有5.00%的H2SO4溶液為 g.5.00%x=5.02%.解得:x=45.18g. 變式5生物體中細(xì)胞膜內(nèi)的葡萄糖(C6H12O6 )與細(xì)胞膜外的堿性富氧液體及細(xì)胞膜構(gòu)成微型的生物原電池.下列有關(guān)電極反應(yīng)及其產(chǎn)物的判斷正確的是 A．負(fù)極反應(yīng)可能是O2+2H2O+4e-＝4OH- B．負(fù)極反應(yīng)的產(chǎn)物主要是C6H12O6被氧化生成的CO32-.HCO3-.H2O C．正極反應(yīng)可能是C6H12O6+24OH――24e-＝6CO2+18H2O D．正極反應(yīng)的產(chǎn)物主要是葡萄糖生成的CO2.HCO3-.H2O (4)使用了較濃的硝酸.產(chǎn)物中有部分二氧化氮生成. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

化學(xué)電池是一種可移動或便攜式電源，它存在以下幾方面的不足：

�、匐妷狠^低(有時只能采用串聯(lián)的方式來解決)；

�、趬勖^短[只能采用替換或不斷充電(可充電電池)的方法來滿足需要]；

�、鄞娣牌谟邢�。

　有人認(rèn)為化學(xué)電池的這三個方面的不足，是由它的工作原理(包括電學(xué)原理)所決定的，也有人認(rèn)為這是化學(xué)電池的制造技術(shù)不完善所造成的。你的看法和依據(jù)是什么？請與同學(xué)交流、討論。

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二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應(yīng)：
甲醇合成反應(yīng)：
(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)    ΔH1＝－90.1 kJ·mol－1
(ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)    ΔH2＝－49.0 kJ·mol－1
水煤氣變換反應(yīng)：
(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)   ΔH3＝－41.1 kJ·mol－1
二甲醚合成反應(yīng)：
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)    ΔH4＝－24.5 kJ·mol－1
回答下列問題：
(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是____________________________________________(以化學(xué)方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反應(yīng)(ⅳ)對于CO轉(zhuǎn)化率的影響
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化劑(含Cu­Zn­Al­O和Al2O3)、壓強(qiáng)為5.0 MPa的條件下，由H2和CO直接制備二甲醚，結(jié)果如圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是_________________________________________________。

(4)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kW·h·kg－1)。若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為__________
_____________________，一個二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生________________個電子的電量；該電池的理論輸出電壓為1.20 V，能量密度E＝_______________(列式計算。能量密度＝電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1 kW·h＝3.6×106 J)。

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二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應(yīng)：
甲醇合成反應(yīng)：
(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)    ΔH1＝－90.1 kJ·mol－1
(ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)    ΔH2＝－49.0 kJ·mol－1
水煤氣變換反應(yīng)：
(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)   ΔH3＝－41.1 kJ·mol－1
二甲醚合成反應(yīng)：
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)    ΔH4＝－24.5 kJ·mol－1
回答下列問題：
(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是____________________________________________(以化學(xué)方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反應(yīng)(ⅳ)對于CO轉(zhuǎn)化率的影響
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化劑(含Cu­Zn­Al­O和Al2O3)、壓強(qiáng)為5.0 MPa的條件下，由H2和CO直接制備二甲醚，結(jié)果如圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是_________________________________________________。

(4)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kW·h·kg－1)。若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為__________
_____________________，一個二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生________________個電子的電量；該電池的理論輸出電壓為1.20 V，能量密度E＝_______________(列式計算。能量密度＝電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1 kW·h＝3.6×106 J)。

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（17分）（1）AgNO3的水溶液呈         （填“酸”、“中”、“堿”）性，原因是（用離子方程式表示）：                             ；實(shí)驗(yàn)室在配制AgNO3的溶液時，常將AgNO3固體先溶于較濃的          中，然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度。若用惰性電極電解AgNO3的水溶液，請寫出電池反應(yīng)的離子方程式                             

（2）常溫下，某純堿（Na2CO3）溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時，甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH所至；乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中Na2CO3電離出的CO32—水解所至。請你設(shè)計一個簡單的實(shí)驗(yàn)方案給甲和乙兩位同學(xué)的說法以評判（包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論）                                         

                                                               

（3）常溫下，取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是         （填“A”或“B”）。設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1，醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為m2。則m1      m2（選填“＜”、“=”、“＞”）

（4）鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。

①鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應(yīng)式為：

負(fù)極：                               

正極：                            ；

②為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用________。

A．銅　　　　　　　B．鈉                              C．鋅           D．石墨

③圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的________極。

（5）氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定，請回答：

http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html- blog>

①氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是           ，在導(dǎo)線中電子流動方向?yàn)?u>         （用a、b表示）。

②負(fù)極反應(yīng)式為                        。

③電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?u>                                 。

 

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（17分）（1）AgNO3的水溶液呈          （填“酸”、“中”、“堿”）性，原因是（用離子方程式表示）：                              ；實(shí)驗(yàn)室在配制AgNO3的溶液時，常將AgNO3固體先溶于較濃的           中，然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度。若用惰性電極電解AgNO3的水溶液，請寫出電池反應(yīng)的離子方程式                             

（2）常溫下，某純堿（Na2CO3）溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時，甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH所至；乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中Na2CO3電離出的CO32—水解所至。請你設(shè)計一個簡單的實(shí)驗(yàn)方案給甲和乙兩位同學(xué)的說法以評判（包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論）                                         

                                                               

（3）常溫下，取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是         （填“A”或“B”）。設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1， 醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為m2。則m1      m2（選填“＜”、“=”、“＞”）

（4）鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。

①鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應(yīng)式為：

負(fù)極：                               

正極：                             ；

②為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用________。

A．銅　　　　　　　B．鈉                              C．鋅            D．石墨

③圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的________極。

（5）氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定，請回答：

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①氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是            ，在導(dǎo)線中電子流動方向?yàn)?u>          （用a、b表示）。

②負(fù)極反應(yīng)式為                         。

③電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?u>                                 。

 

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