電化學是高考必考內容之一,每年的考題一般以選擇題、填空題、簡答題、實驗題、計算題等形式出現,在題型上以傳統題為主。但應用原理還是以電化學基礎為出發點,學生在解答這類題時,只要有扎實的基礎知識,并靈活運用,一般都能取得較好的成績。
電化學知識設計的考查點為:原電池、電解池、電鍍池的構成及區別,電路中電子流向,電極反應類型與電極種類關系,金屬活潑性與電極關系,陰陽極放電順序及應用,電極反應式的書寫,兩級產物物質的量的關系,兩級產物判斷電解質溶液中離子濃度變化、pH變化,根據離子和電解產物與電子物質的量的關系的計算,反應現象等。
下面我收集了今年部分省區高考電化學試題,對試題做以解析,并回顧和復習相關部分知識,以期對學生的復習和備考有一定的指導和幫助作用。
1.(海南)下列各組中,每種電解質溶液電解時只生成H2和O2的是( )
A.HCl CuCl2 Ba(OH)2
B.NaOH CuSO4 H2SO4
C.NaOH H2SO4 Ba(OH)2
D.NaBr H2SO4 Ba(OH)2
解析:電解以上電解質溶液產物是:電解質(陰極產物,陽極產物)
HCl(H2,Cl2) CuCl2(Cu,Cl2) Ba(OH)2(H2,O2) NaOH(H2,O2) CuSO4(Cu,O2) H2SO4(H2,O2) NaBr(H2,Br2)
答案:C。
知識回顧:
(1)用惰性電極電解電解質水溶液:
①不活潑金屬的無氧酸鹽實質上是電解電解質,陽極得到陰離子的單質,陰極得到陽離子的單質。
②不活潑的金屬的含氧酸鹽溶液,陽極得到O2,陰極得到陽離子的單質,如CuSO4溶液,陽極得到O2,陰極得到Cu。
③無氧酸溶液實質是電解電解質,如鹽酸溶液,陰極得到H2,陽極得到Cl2。
④有氧酸溶液實質是電解電水,如硫酸溶液,陰極得到H2,陽極得到O2。
⑤活潑的金屬的無氧酸鹽溶液,陽極得到陰離子的單質,陰極得到H2,如NaCl溶液,陽極得到O2,陰極得到Cl2。
⑥活潑的金屬的有氧酸鹽溶液實質是電解水,陰極得到H2,陽極得到O2,如Na2SO4溶液,陽極得到O2,陰極得到H2。
(2)原電池放電時的電子及電流流向、正負極判斷、電極產物及電極現象的判斷:
①外電路中電流從正極流向負極,電子從負極流向正極,對應的電極是金屬材料時,金屬活動性為:負極>正極。
②有氣泡逸出的一極為原電池的正極,金屬活動性為:負極>正極。
③電極質量減少的一極發生氧化反應為原電池的負極,金屬活動性為:負極>正極。
④特例:Mg、NaOH溶液、Al組成的原電池,Al為負極。
2.(山東)以硫酸銅溶液為電解質溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉,下列說法正確的是______
①電能全部轉化為化學能 ②粗銅接電源的正極,發生氧化反應 ③溶液中Cu2+向陽極移動 ④利用陽極泥可以回收Ag、Pt、Au等金屬
解析:①電解和電鍍電能部分轉化為化學能。
②粗銅接電源的正極,發生氧化反應,精銅接電源的負極,發生還原反應,電解時,粗銅在陽極溶解,純銅在陰極析出。
③溶液中陽離子Cu2+向陰極移動,陰離子硫酸根離子向陽極移動。
④利用陽極泥可以回收Ag、Pt、Au等金屬,陽極泥是冶金工業中回收貴金屬的重要原料
答案:②④。
知識回顧:
(1)電鍍是電解原理的應用
①電鍍時,以鍍層金屬為陽極材料,以含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液為電解質溶液。
②被鍍件連接在電源的負極,作為電解池的陰極。
③電鍍時,在陽極,陽極金屬被氧化成離子進入溶液;在陰極,鍍層金屬陽離子被還原為單質覆蓋在電鍍件的表面。
④電鍍時,電解質溶液中的陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。
⑤電鍍時,電能部分轉化為化學能。
(2)氫氧燃料電池
燃料電池的表示:燃料氣|電解質溶液(酸性H+、中性Na2SO4、堿性OH-)|燃料氣
①H2|H+|O2
負極反應:2H2-4e-=4H+
正極反應:O2+4e-+4H+=2H2O
總反應:2H2+O2=2H2O
特點:負極產生H+,正極消耗H+
②H2|中性Na2SO4|O2
負極反應:2H2-4e-=4H+
正極反應:O2+4e-+2H2O=4OH-
總反應:2H2+O2=2H2O
③H2|OH-|O2
負極反應:2H2-4e-+4OH-=2H2O
正極反應:O2+4e-+2H2O=4OH-
總反應:2H2+O2=2H2O
特點:負極消耗OH-,正極產生OH-
④H2|熔融鹽K2CO3|O2、CO2
負極反應:H2-2e-+CO32-=H2O+CO2
正極反應:O2+4e-+2CO2=2CO32-
總反應:2H2+O2=2H2O
特點:負極消耗CO32-,正極產生CO32-
(作者單位 陜西省佛坪縣佛坪中學)