高考化学考点解读命题热点突破专题原电池电解池

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6.【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=Mg 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↑ 【答案】B

【解析】根据题意,电池总反应式为:Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag,正极反应为:2AgCl+2e= 2Cl+ 2Ag,负极反应为:Mg-2e=Mg,A正确,B错误;对原电池来说,阴离子由正极移向负极,C正确;由于 镁是活泼金属,则负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑,D正确。

7.【2016年高考新课标Ⅲ卷】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+2H2O===2Zn(OH)4。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(OH)4

D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况) 【答案】C

+

-2+

---+

--2+

2??2?

8.【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( ) ...

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:4M+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 【答案】C

【解析】多孔电极可以增加氧气与电极的接触,使氧气充分反应,A正确;24克镁失去2摩尔电子,27克铝失去3摩尔电子,65克锌失去2摩尔电子,所以铝-空气电池的理论比能量最高,B正确;根据题给放电的总反应4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n,氧气在正极得电子,由于有阴离子交换膜,正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH,C错误;负极是金属失去电子生成金属阳离子,因为镁离子或铝离子或锌离子都可以 和氢氧根离子反应生成氢氧化物沉淀,说明应采用中性电解质或阳离子交换膜,防止正极产生的氢氧根到 负极区反应,D正确。

9.【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:

CO2(g)+3 H2(g)CO2(g)+ H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol I CO(g)+H2O(g)ΔH2 II

-1

?

n+

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:

【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和-285.8kJ·mol②H2O(l)

H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol

-1

-1

-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 。

【答案】

(5)阴 CO2+6H+6e==CH3OH+H2O

+

-

10.【2016年高考天津卷】(14分)氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:

(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是_________(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:____________。

(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH

?

FeO4+3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO4,镍

2?2?

电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。

?

①电解一段时间后,c(OH)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。 ②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______。

③c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_____________。

【答案】

(1)污染小;可再生;来源广;资源丰富;燃烧热值高;H2+2OH-2e=2H2O (5)①阳极室

②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低

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③M点:c(OH)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢(或N点:c(OH)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低)。

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1.(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(SO4)减小

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