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2023
年高
化学试题
分类
汇编
电化学
基础
doc
高中化学
2023年高考化学试题分类汇编:电化学根底
1.(2023全国卷1)右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料(S)涂覆在纳米晶体外表制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反响为:
(激发态)
以下关于该电池表达错误的选项是:
A.电池工作时,是将太阳能转化为电能
B.电池工作时,离子在镀铂导电玻璃电极上放电
C.电池中镀铂导电玻璃为正极
D.电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少
【解析】B选项错误,从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极,也即镀铂电极做正极,发生复原反响:I3-+2e-=3I-;A选项正确,这是个太阳能电池,从装置示意图可看出是个原电池,最终是将光能转化为化学能,应为把上面四个反响加起来可知,化学物质并没有减少;C正确,见B选项的解析;D正确,此太阳能电池中总的反响一局部实质就是:I3-
氧化
复原
3I-的转化(还有I2+I-I3-),另一局部就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已,所有化学物质最终均不被损耗!
【答案】B
【命题意图】考查新型原电池,原电池的两电极反响式,电子流向与电流流向,太阳能电池的工作原理,原电池的总反响式等,还考查考生变通能力和心理素质,能否适应陌生的情境下应用所学知识解决新的问题等
【点评】此题立意很好,但是考查过为薄弱,而且取材不是最新的,在3月份江苏省盐城市高三第二次调研考试化学试题第17题(3)问,与此题极为相似的模型,这对一些考生显得不公平!
(2023浙江卷)9. Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反响式为: 2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe 有关该电池的以下中,正确的选项是
A. Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价
B. 该电池的电池反响式为:2Li+FeS=Li2S+Fe
C. 负极的电极反响式为Al-3e-=Al3+
D. 充电时,阴极发生的电极反响式为:
试题解析:
此题涵盖电解池与原电池的主体内容,涉及电极判断与电极反响式书写等问题。根据给出的正极得电子的反响,原电池的电极材料Li-Al/FeS可以判断放电时(原电池)负极的电极反响式为Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分别是两极材料。B、应有Al的参加。D、应当是阳极失电子反响。
此题答案:C
教与学提示:
原电池与电解池的教学一定要重视电极反响式书写。电极反响式书写是原电池和电解池内容或原理的核心。原电池的教学可以从原电池反响的总反响式:可以自发进行的氧化复原反响,负极反响(因负极就是参加反响的电极)开始。电解池的教学要从外加电源的正负极,分析阳极(活性电极时本身参加反响)开始,最终获得被进行的氧化复原反响。简单记住:沸(负)羊(阳)羊(氧化)。
(2023广东理综卷)23.铜锌原电池(如图9)工作时,以下表达正确的选项是
A 正极反响为:Zn—2e-=Zn2+
B电池反响为:Zn+Cu2+=Zn2+ +CU
C 在外电路中,电子从负极流向正极
D 盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
解析:Zn是负极,故A错;
电池总反响和没有形成原电池的氧化复原反响相同,故B正确;
根据闭合回路的电流方向,在外电路中,电子由负极流向正极,故C正确;
在溶液中,阳离子往正极移动,故D错误。
答案:BC
(2023安徽卷)11.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其根本结构见以下列图,电池总反响可表示为:2H2+O2=2H2O,以下有关说法正确的选项是
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反响式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
答案:D
解析:首先明确a为负极,这样电子应该是通过外电路由a极流向b,A错;B选项反响应为O2+4e-+4H+=2H2O ; C没有告知标准状况。
(2023福建卷)11.铅蓄电池的工作原理为:研读 右图,以下判断不正确的选项是
A.K 闭合时,d电极反响式:
B.当电路中转移0.2mol电子时,I中消耗的为0.2 mol
C.K闭合时,II中向c电极迁移
D.K闭合一段时间后,II可单独作为原电池,d电极为正极
【解析】答案:C
此题考查电化学(原电池、电解池)的相关知识
K闭合时Ⅰ为电解池,Ⅱ为电解池,Ⅱ中发生充电反响,d电极为阳极发生氧化反响,其反响式为PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正确。在上述总反响式中,得失电子总数为2e-,当电路中转移0.2mol电子时,可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2mol,所以B对。K闭合一段时间,也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池,由于c外表生成Pb,放电时做电源的负极,d外表生成PbO2,做电源的正极,所以D也正确。K闭合时d是阳极,阴离子向阳极移动,所以C错。
(2023江苏卷)8.以下说法不正确的选项是
A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加
B.常温下,反响不能自发进行,那么该反响的
C.一定条件下,使用催化剂能加快反响速率并提高反响物的平衡转化率
D.相同条件下,溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】此题主要考查的是相关的反响原理。A项,铅蓄电池在放电过程中,负极反响为其质量在增加;B项,该反响是典型的吸热反响,在常温下不能自发进行;C项,催化剂能改变反响速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D项,可知的氧化性大于,综上分析可知,此题选AC项。
(2023江苏卷)11.右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。 以下说法正确的选项是
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.装置Y中负极的电极反响式为:
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化
【答案】C
【解析】此题主要考查的是电化学知识。A项,在该装置系统中,有四种能量转化的关系,即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化;B项,装置Y为氢氧燃料电池,负极电极反响为H2 -2e- + 2OH- = 2H2O;C项,相当于用光能电解水,产生H2和O2,实现燃料(H2)和氧化剂(O2)的再生;D项,在反响过程中,有能力的损耗和热效应的产生,不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知,此题选C项。
(2023天津卷)7.(14分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的根底元素,M是地壳中含量最高的金属元素。
答复以下问题:
⑴ L的元素符号为________ ;M在元素周期表中的位置为________________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为___,B的结构式为____________。
⑶ 硒(se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,那么Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反响生成l mol气态氢化物的反响热如下,表示生成1 mol硒化氢反响热的是__________(填字母代号)。
a.+99.7 mol·L-1 b.+29.7 mol·L-1 c.-20.6 mol·L-1 d.-241.8 kJ·mol-1
⑷ 用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反响式:______________;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________。
解析:(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大,故分别为:H、C、N、O元素;M是地壳中含量最高的元素,为Al,其在周期表的位置为第3周第ⅢA族;再根据五种元素在周期表的位置,可知半径由大到小的顺序是:Al>C>N>O>H。
(2) N和H 1:3构成的分子为NH3,电子式为;2:4构成的分子为N2H4,其结构式为。
(3)Se比O多两个电子层,共4个电子层,1→4电子层上的电子数分别为:2、8 、18、6,故其原子序数为34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4,为H2SeO4。
非金属性越强,与氢气反响放出的热量越多,故2→5周期放出的热量依次是:d、c、b、a,那么第四周期的Se对应的是b。
(4)Al作阳极失去电子生成Al3+,Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
答案:
(1)O 第三周第ⅢA族 Al>C>N>O>H
(2)
(3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
命题立意:此题以元素的推断为背景,综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较;考查了电子式、结构式的书写,元素周期律,和电极反响式、化学方程式的书写,是典型的学科内综合试题。
(2023山东卷)29.(12分)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材外表处理的一种方法:
①碱洗的目的是除去铝材外表的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是______(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收,最好向槽液中参加以下试剂中的______.。
a.NH3 b.CO2 c.NaOH d.HNO3
②以铝材为阳极,在H2SO4 溶液中电解,铝材外表形成氧化膜,阳极电极反响为____。取少量废电解液,参加NaHCO,溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是_____。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。
(3)利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。
假设X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于______处。
假设X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_______。
解析:(1) ①冒气泡的原因是Al与NaOH反响了,方程式为:2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2;
使Al(OH)4-生成沉淀,最好是通入CO2,加HNO3的话,沉淀容易溶解。
②阳极是Al发生氧化反响,要生成氧化膜还必须有H2O参加,故电极反响式为:2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+;参加NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,是由于废电解液中含有Al3+,和HCO3-发生了互促水解。
(2)电镀时,阳极Cu可以发生氧化反响生成Cu2+。
(3)铁被保护,可以是做原电池的负极,或者电解池的阴极,故假设X为碳棒,开关K应置于N处,Fe做阴极受到保护;假设X为锌,开关K置于M处,铁是做负极,称为牺牲阳极保护法。
答案:
(1)①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2;c
②2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+;因为 Al3+和HCO3-发生了互促水解;
Al3++3HCO3-== Al(OH)3↓+CO2↑
(2)阳极Cu可以发生氧化反响生成Cu2+
(3)N 牺牲阳极保护法。
(2023安徽卷)27.(14分)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下