电化学理论包括原电池理论和电解理论.原电池理论的主要内容:判断某装置是否是原电池并判断原电池的正负极.书写电极反应式及总反应式,原电池工作时电解质溶液及两极区溶液的pH的变化以及电池工作时溶液中离子的运动方向,新型化学电源的工作原理.特别注意的是高考关注的日常生活.新技术内容有很多与原电池相关.还要注意这部分内容的命题往往与化学实验.元素与化合物知识.氧化还原知识伴随在一起.同时原电池与生物.物理知识相互渗透如生物电.废旧电池的危害.化学能与电能的转化.电池效率等都是理综命题的热点之一.电解原理包括判断电解池.电解池的阴阳极及两极工作时的电极反应式,判断电解池工作中和工作后溶液和两极区溶液的pH变化,电解原理的应用及电解的有关计算.命题特点与化学其它内容(如实验.电解质理论.环境保护)综合.电解原理与物理知识联系紧密.学科间综合问题. 考点一“位--构--性 三者关系 [例1]X.Y.Z.W为四种短周期主族元素.其中X.Z同族.Y.Z同周期.W与X.Y既不同族也不同周期,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,Y的最高正价与最低负价的代数和为6.下列说法正确的是 A.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2YO4 B.原子半径由小到大的顺序为:W<X<Z< Y C.X与W可以形成W2X.W2X2两种氧化物 D.Y.Z两元素的气态氢化物中.Z的气态氢化物稳定 变式1 X.Y.Z为短周期元素.X的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍.Y的原子序数比X的原子序数多5.Z原子的最外层电子数比Y多3.下列叙述正确的是 A.原子半径的大小顺序:Z > Y >X B.Z单质与X单质直接反应可生成两种化合物 C.工业上.电解X和Y形成的化合物制取Y单质 D.Y.Z元素的最高价氧化物对应的水化物不能互相反应 考点二 氧化还原反应规律应用 [例2]水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是 3Fe2++2S2O32-+O2+xOH- Fe3O4+S4O62-+2H2O.下列说法中.正确的是 A.每生成1mol Fe3O4.反应转移的电子总数为2mol B.Fe2+和S2O32-都是还原剂 C.1mol Fe2+被氧化时.被Fe2+还原的O2的物质的量为1/3mol D.x=2 [解析]B,本题根据电荷守恒可确定x的值.3×2-4-x=-2.x=4.Fe3O4中两个铁为+3价.一个铁为+2价.在反应中每生成1molFe3O4同时消耗1mol O2.所以转移的电子数为4 mol.S2O32-中S由+2价升高为+5/2价.所以还原剂有Fe2+.S2O32-.而氧化剂为O2.1mol Fe2+被氧化时.提供1 mol电子.被Fe2+还原的O2的物质的量为1/4mol. 变式2 氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程.下面是一个还原过程的反应式: NO3- +4H++3e- = NO+2H2O KMnO4.Na2CO3.Cu2O.Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生. (1)写出并配平该氧化还原反应的方程式: . (2)反应中硝酸体现了 . 性质. (3)反应中若产生0.2 mol气体.则转移电子的物质的量是 mol. (4)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时.被还原硝酸的物质的量增加.原因是: . 考点三 化学反应速率.化学平衡 [例3]在一定温度下.向体积恒定为2L的密闭容器里充入2mol M和一定量的N.发生如下反应:M,当反应进行到4min时达到平衡.测知M的浓度为0.2mol·L-1.下列说法正确的是 A.4min时.M的转化率为80% B.4min时.用M表示的反应速率为0.8mol·L-1·min-1 C.4min后.向容器中充入不参与反应的稀有气体.M的物质的量减小 D.2min时.M的物质的量浓度为0.6mol·L-1 [解析]答案为A.反应开始时.M的浓度为2÷2=1mol/L.平衡时为0.2mol·L-1.转化了0.8mol·L-1.M转化率为80%.4min时.用M表示的反应速率为0.8mol·L-1÷4=0.2mol·L-1·min-1.恒温恒容下.充入不反应的稀有气体.各组分的浓度没有发生变化.所以正逆反应速率不变.平衡不移动.M的物质的量不变,反应从开始到平衡的过程中.正反应速率越来越小.当进行2min时.M浓度的变化值大于0.4mol·L-1.所以2min时.M的物质的量浓度应小于0.6mol·L-1. 变式3如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图.下列叙述与示意图不相符合的是 A.反应达平衡时.各物质的含量为定值 B.该反应达到平衡态I后.增大压强.平衡发生移动.达到平衡态II C.该反应达到平衡态I后.增大反应物浓度.平衡发生移动.达到平衡态II D.同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度一定不相等 考点四 电解质理论 [例4]下列离子方程式书写正确的是 A.过量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+2OH- = SO32 -+H2O B.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I- = 2Fe2++I2 C.盐酸滴入氨水中:H++OH- = H2O D.硫酸亚铁溶液与稀硫酸.双氧水混合:2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O [解析]离子反应方程式的正误判断和书写是高考的热点题型.本题中A选项SO2过量.生成产物应为HSO3-而不是SO32 -.正确的应为SO2+OH- = HSO3-,B选项酸性环境中.NO3-具有强氧化性.其氧化性大于Fe3+.能氧化I-成I2.正确的为2NO3-+6I-+8H+=2NO+3I2+4H2O.C选项中氨水为弱碱.在离子方程式中不能拆开写.正确写法为H++NH3·H2O=NH4+ + H2O,D选项中双氧水具有氧化性.在酸性条件下能把Fe2+氧化为Fe3+.同时生成水.注意离子反应式两边的电荷守恒和得失电子守恒. 变式4氯气溶于水达到平衡后.若其他条件不变.只改变某一条件.下列叙述不正确的是 A.再通入少量氯气.c(H+)/c(ClO-)增大 B.通入少量SO2.溶液漂白性增强 C.加入少量固体NaOH.一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-) D.加入少量水.水的电离平衡向正反应方向移动 考点五 电化学理论 [例5]图中电极a.b分别为Ag电极和Pt电极.电极c.d都是石墨电极.通电一段时间后.在c.d两极上共收集到336mL气体.回答: (1)直流电源中.M为 极. (2)Pt电极上生成的物质是 .其质量为 g. (3)电源输出的电子.其物质的量与电极b.c.d分别生成 的物质的物质的量之比为:2∶ ∶ ∶ . (4)AgNO3溶液的浓度(填增大.减小或不变.下同) . AgNO3溶液的pH .H2SO4溶液的浓度 . H2SO4溶液的pH . (5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%.则原有5.00%的H2SO4溶液为 g.5.00%x=5.02%.解得:x=45.18g. 变式5生物体中细胞膜内的葡萄糖(C6H12O6 )与细胞膜外的碱性富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池.下列有关电极反应及其产物的判断正确的是 A.负极反应可能是O2+2H2O+4e-=4OH- B.负极反应的产物主要是C6H12O6被氧化生成的CO32-.HCO3-.H2O C.正极反应可能是C6H12O6+24OH――24e-=6CO2+18H2O D.正极反应的产物主要是葡萄糖生成的CO2.HCO3-.H2O (4)使用了较浓的硝酸.产物中有部分二氧化氮生成. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

化学电池是一种可移动或便携式电源,它存在以下几方面的不足:

 ①电压较低(有时只能采用串联的方式来解决);

 ②寿命较短[只能采用替换或不断充电(可充电电池)的方法来满足需要];

 ③存放期有限。

 有人认为化学电池的这三个方面的不足,是由它的工作原理(包括电学原理)所决定的,也有人认为这是化学电池的制造技术不完善所造成的。你的看法和依据是什么?请与同学交流、讨论。

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二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(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
水煤气变换反应:
(ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)   ΔH3=-41.1 kJ·mol1
二甲醚合成反应:
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)    ΔH4=-24.5 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是____________________________________________(以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(ⅳ)对于CO转化率的影响
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化剂(含Cu­Zn­Al­O和Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_________________________________________________。

(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为__________
_____________________,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生________________个电子的电量;该电池的理论输出电压为1.20 V,能量密度E=_______________(列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量,1 kW·h=3.6×106 J)。

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(17分)(1)AgNO3的水溶液呈         (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):                             ;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的          中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。若用惰性电极电解AgNO3的水溶液,请写出电池反应的离子方程式                             

(2)常温下,某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32—水解所至。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)                                         

                                                               

(3)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是         (填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1      m2(选填“<”、“=”、“>”)

(4)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。

①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为:

负极:                               

正极:                            

②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________。

A.铜       B.钠                              C.锌           D.石墨

③图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

(5)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:

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

①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是           ,在导线中电子流动方向为         (用a、b表示)。

②负极反应式为                        

③电极表面镀铂粉的原因为                                 

 

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(17分)(1)AgNO3的水溶液呈          (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):                              ;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的           中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。若用惰性电极电解AgNO3的水溶液,请写出电池反应的离子方程式                             

(2)常温下,某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32—水解所至。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)                                         

                                                               

(3)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是         (填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn质量为m1, 醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1      m2(选填“<”、“=”、“>”)

(4)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。

①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为:

负极:                               

正极:                            

②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________。

A.铜       B.钠                              C.锌            D.石墨

③图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

(5)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:

http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html - blogid=515359c40100g2ml&url=http://static3.photo.sina.com.cn/orignal/515359c4g79a1c1001942&690

①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是            ,在导线中电子流动方向为          (用a、b表示)。

②负极反应式为                        

③电极表面镀铂粉的原因为                                 

 

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(1)AgNO3的水溶液呈          (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):                              ;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的           中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。若用惰性电极电解AgNO3的水溶液,请写出电池反应的离子方程式                             

(2)常温下,某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32—水解所至。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)                                         

                                                                

(3)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是         (填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn质量为m1, 醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1      m2(选填“<”、“=”、“>”)

(4)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。

①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为:

负极:                               

正极:                            

②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________。

A.铜       B.钠                                  C.锌            D.石墨

③图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

(5)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:

①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是            ,在导线中电子流动方向为          (用a、b表示)。

②负极反应式为                        

③电极表面镀铂粉的原因为                                 

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