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2013高考电化学_电化学高考题汇编
tamoadmin 2024-07-10 人已围观
简介1.高考学霸经验:高中化学怎么学2.化学原电池和电解池高考的知识点3.高中电化学高考题问题 下图所示装置中,甲,乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%nNaOH溶液、足量的CuSO4电解质的导电的过程实质上就是电解过程;电解是在外电源的作用下被迫发生氧化还原反应的过程,把电能转化为化学能,而在原电池中正好相反,是自发的氧化还原反应的过程,把化学能转化为电能。(一)电解1、电解的定义电解是使电
1.高考学霸经验:高中化学怎么学
2.化学原电池和电解池高考的知识点
3.高中电化学高考题问题 下图所示装置中,甲,乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%nNaOH溶液、足量的CuSO4
电解质的导电的过程实质上就是电解过程;电解是在外电源的作用下被迫发生氧化还原反应的过程,把电能转化为化学能,而在原电池中正好相反,是自发的氧化还原反应的过程,把化学能转化为电能。(一)电解1、电解的定义电解是使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在两极上发生氧化还原反应,把电能转化为化学能的过程。其装置叫电解池,常由直流电源、两个电极、导线及电解质溶液(或熔融电解质)构成。2、放电顺序(1)阴极:与原电池负极相连的一极,阴极电极材料的本身受到保护,不参与反应。溶液中较易得电子的阳离子在阴极上得电子而被还原,在阴极得电子的难易顺序为:Ag+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>A13+>Mg2+>Na+当此放电顺序适用于阳离子浓度相差不大时,顺序要有相应的变动(当溶液中H+只来自于水电离时,H+的放电顺序介于A13+和Zn2+之间)。(2)阳极:与原电池正极相连的一极。如果用活泼金属做阳极,则阳极依金属活泼性强弱的顺序本身失电子被氧化成为阳离子进入溶液;如果用惰性电极(如Pt、Au、石墨等)做阳极,则溶液中较易失电子的阴离子在阳极上失电子而被氧化。在阳极失电子的顺序为:K>Ca>Na>…>Hg>Ag>S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-3、电解反应方程式的书写步骤(1)分析电解质溶液中存在的离子(电解质的电离和水的电离)。(2)确定电极、分析离子的放电顺序。(3)写出电极反应式(注明电极名称,用“=”,注意原子个数守恒)。(4)写出电解方程式。4、电解规律(惰性电极做阳极)(1)电解水型:含氧酸、强碱和活泼金属含氧酸盐溶液。如:NaOH溶液、H2SO4溶液。(2)分解电解质型:无氧酸、不活泼金属无氧酸盐溶液(HF、氟化物除外)。如:HCl、CuCl2溶液。(3)放H2生碱型:活泼金属无氧酸盐溶液(F-除外)。如:NaCl溶液。(4)放O2生酸型:不活泼金属含氧酸盐溶液。如:CuSO4溶液。电解实例电解液溶质类别电解总反应方程式被电解的物质溶液pH变化NaOH溶液强碱2H2O2H2↑+O2↑H2O升高H2SO4溶液强酸降低Na2SO4溶液活泼金属的含氧酸盐不变CuCl2溶液不活泼金属的无氧酸盐CuCl2Cu+Cl2↑电解质本身电解CuCl2时pH下降HCl溶液无氧酸2HClH2↑+Cl2↑升高NaCl溶液活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH电解质和水升高CuSO4溶液不活泼金属的含氧酸盐2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4降低NaCl(熔融)熔融离子化合物2NaCl2Na+Cl2↑电解质本身Al2O3(熔融)2Al2O34Al+3O2↑归纳总结(1)电解后判断溶液pH的变化:先分析原溶液的酸碱性,再看电极产物。①如果只产生H2而没有O2,则pH变大;②如果只产生O2而无H2,则pH变小;③如果既产生O2又有H2,若原溶液呈酸性则pH减小;若原溶液呈碱性pH增大;若原溶液呈中性pH不变。④如果既无O2产生也无H2产生,则溶液的pH均趋于7。(2)使电解后的溶液恢复原状的方法:先让析出的产物(气体或沉淀)恰好完全反应,再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如:①NaCl溶液:通HCl气体(不能加盐酸);②AgNO3溶液:加Ag2O固体(不能加AgOH);③CuCl2溶液:加CuCl2固体;④KNO3溶液:加H2O;⑤CuSO4溶液:CuO(不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3)等。5、电化学计算的基本方法有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积,某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。解答此类题的方法有两种:一是根据电解方程式或电极反应式,应用阴、阳两极得失电子守恒进行有关的计算;二是用惰性电极进行电解的过程,若电解质的阴阳离子不同时在两极上放电,则阳离子放电的同时必有H+生成,n(H+)=n(阳离子)×电荷数;阴离子放电的同时必有OH—生成,n(OH—)=n(阴离子)×电荷数。也可利用物质的量的相关量关系(由电子得失守恒得),如,H2~Cl2~O2~Cu~2Ag~2H+~2OH-。 (二)电解原理的运用1、电镀:用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。镀层金属通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属(如铬、锌、镍、银)和合金(铜锡合金、铜锌合金等)。⑴镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子。电镀锌原理(镀锌):阳极:Zn-2eˉ = Zn2+ 阴极:Zn2++2eˉ=Zn⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。⑶在电镀控制的条件下,水电离出来的H+和OHˉ一般不起反应。⑷电镀液中加氨水或NaCN的原因:使Zn2+离子浓度很小,镀速慢,镀层才能致密、光亮。2、电解精炼铜:铜的精炼是以还原法制得的粗铜为原料,用电解法纯化的过程。粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液含有Cu2+。铜前金属先反应但不析出,铜后金属不反应,形成“阳极泥”。3、电解冶炼铝:电解熔融电解质,可炼得活泼金属。电源的负极是最强的“还原剂”,可“强迫”活泼金属的阳离子得电子。铝是地壳含量最多的金属元素,又是用途很广的金属,但是由于它是较活泼的金属,自然界没有单质铝存在,很难制取它。用钠还原氧化铝,成本很高,不能大量生产,1886年,青年科学家霍尔发明了用电解法制铝以后,才大量生产铝。⑴原料:冰晶石和氧化铝(提纯铝土矿) ⑵原理: 阳极:2O2--4e =O2↑阴极:Al3++3e- =Al总反应:4Al3++6O2ˉ电解====4Al+3O2↑⑶设备:电解槽(阳极C、阴极Fe)。因为阳极材料不断地与生成的氧气反应生成 CO和CO2,故需定时补充。4、氯碱工业:目前我国工业上大多采用立式隔膜电解槽。这种隔膜电解槽的阳极是由金属钛或石墨制成,阴极是铁丝网做成的,网上吸附着一层石棉绒作为隔膜,这层隔膜把电解槽隔成阳极室和阴极室。⑴反应原理:阳极:2Cl--2e-==Cl2↑阴极:2H++2e-== H2↑总反应:2NaCl+2H2O电解====H2↑+Cl2↑+2NaOH ⑵设备:阳离子交换膜电解槽。阳离子交换膜的作用:它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,防止氢气与氯气混合反应发生爆炸,防止氯气与氢氧化钠溶液反应,影响烧碱的质量。⑶制烧碱生产过程:①食盐水的精制:粗盐(含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42- 等)→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂(NaR)②电解生产主要过程:NaCl从阳极区加入,H2O从阴极区加入。阴极H+ 放电,破坏了水的电离平衡,使OH-浓度增大,OH-和Na+形成NaOH溶液。归纳总结原电池与电解池的比较项 目 原 电 池 电 解 池反应性质氧化还原反应 自发进行的反应 多为非自发,但也可以是自发反应装置性质化学能转为电能电能转为化学能电极名称负极和正极阴极和阳极 电极反应式负极:失电子氧化反应阴极:得电子还原反应正极:得电子还原反应阳极:失电子氧化反应离子迁移方向阳离子移向正极,阴离子移向负极阳离子移向阴极,阴离子移向阳极点击高考纵观历年高考卷,电化学知识是一大命题热点,特别是近几年,甚至有的年份一张试卷上有几处涉及。回顾历届高考经典可以看出,有关原电池知识主要考点有:(1)原电池的判断;⑵电极反应方程式的书写;⑶原电池电极反应的类型、现象和速率;⑷实用电池(干电池、可充电电池、燃料电池等)的原理。有关电解池知识的常见考点有:⑴电极反应式及电解反应方程式;⑵两极放电顺序;⑶电解的应用(电镀、测定阿伏加德罗常数、制备有机物等);⑷根据电解规律及电解反应方程式的计算;⑸判断电解过程中溶液pH的变化;⑹电解和环保知识的综合应用。原电池原理和电解原理都是历年高考命题的热点,大多以选择题形式出现,难度适中。在分析解答时,要特别注重把握准以下几点:①判断什么池(原电池无外界电源,电解池阳极为惰性电极,电镀池有外界电源阳极为活性电极);②判断什么极(原电池活泼金属、还原剂做负极,电解池与电源正极相连的为阳极、负极相连的为阴极);③抓电极反应(反应式书写注意电子得失和原子个数守恒,注意离子放电对电极附近溶液酸碱性的影响);④抓总方程式(注意两个电极的反应式之和是总方程式,溶液的酸碱性变化与总方程式有关)。 典型例题例1. (2005全国I)关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是( )A. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色B. 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色C. 电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠D. 电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性分析:电解氯化钠溶液时,阴极附近OH-的浓度增大,滴入酚酞变红,故A错;在阳极得到氯气,但在阴极得到的是氢气,故C错;电解一段时间后由于生成了氢氧化钠溶液呈碱性,故D错。答案B 例2. (2005天津)金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+=( )A. 阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-=NiB. 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C. 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D. 电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt分析:电解时阳极发生氧化反应,且有铁、锌失去电子被氧化,故A错;电解的过程中,由于生成的Fe2+和Zn2+不能在电极上被还原,两电极发生的电极反应不同,所以质量不可能相同,B错;电解后溶液中除Fe2+和Zn2+外,还应有Ni2+,故C错。答案D 例3. 下图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是( ) a极板b极板x电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2分析:通电后a极板增重,表明溶液中金属阳离子在a极板上放电,发生还原反应析出了金属单质,因此可确定a极板是电解池的阴极,与它相连接的直流电源的x极是负极。选项C中x极为正极,故C不正确。A中电解液为CuSO4溶液,阴极a板上析出Cu而增重,阳极b 板上由于OH-离子放电而放出无色无臭的O2,故A正确。B中电解液为NaOH溶液,通电后阴极a上应放出H2,a极板不会增重,故B不正确。D中电解液为CuCl2溶液,阴极a板上因析出Cu而增重,但阳极b板上因Cl-离子放电,放出黄绿色有刺激性气味的Cl2,故D不正确。答案A
高考学霸经验:高中化学怎么学
是。根据查询高考升学网得知,电化学专业是研究两类导体形成的带电界面现象及其上所发生的变化的科学,就业行业包括教育、材料、军工等,因为专业知识难,对专业性要求高,学习周期长等原因导致报考人数少。
化学原电池和电解池高考的知识点
化学中一般都会考到一些概念性的或者有迷惑性的句子正误判断。(详情请参考2014年的考题)
关于这类题目,我没有什么好多说的具体内容,主要是平时这方面的积累。多看看课本中老师没有着重强调和你没有划过线的内容!你没有看到过但确确实实在课本上的内容一旦出现,是最能坑死人的。(因为课本上有些句子的叙述看起来非常不合理,但是就是TMD对的,你没看到过就很有可能把它判错。切身体会)
平衡
个人认为平衡是高中化学中最合理和精彩的一块,自成体系,自圆其说。平衡移动原理、平衡常数、四大平衡等等,都让我更加深刻地理解了这个世界,我就讲讲这几个内容吧。
平衡移动原理
个人认为它本质就是“削弱”。有什么变化都削弱这种变化,你压强增大我就让反应朝压强减小的方向进行;你温度升高,我就让反应朝降温的方向进行。
但是,注意!削弱并不等于完全抵消!
比如与的色彩变化(两者都是气态)。把所在容器压缩一倍(不液化),这个时候因为浓度变成了原来的两倍,它的红棕色变得更加深了,但是反应的平衡要朝着减小浓度的方向移动(也就是去生成),这个时候体系的红色又会变淡。问题是,现在的红色与开始的红色,哪一个色彩更加深一点?答案是现在的。因为,平衡移动只会削弱这种变化,而做不到完全抵消。如果用数字表示色彩深浅,刚开始是5,压缩后是10,达到平衡后的结果就是8
平衡移动原理的其他应该都算容易理解,只是这个“削弱”问题,曾经困扰过我不少时间。希望我的图能帮助大家理解。
平衡常数
关于反应方程式和平衡常数之间有个非常浅显但是又很特殊的联系。但我一直觉得很奇怪,因为不但老师没有讲过,而且我查遍了市面上的典型教材(五三啦、龙门啦、重难点啦),都没有提到这样一个关系。
下面,我就用醋酸的电离和水解的三个方程式来介绍一下这种联系。
其中,方程式间的关系为,②式-①式=③式;而平衡常数K之间的关系为,.
即:两式相加,对应的K相乘;两式相减,对应的K相除。
看到这里,你们有没有想到什么类似的东西?
对,这其实是有点类似对数函数的性质。
这般理解之后,就能统一反应方程式和平衡常数之间的关系,甚至还有它的定义。
比如mA+nB?pC+qD 它的(直接用字母表示浓度,下同)
(话说谁上过大学化学,告诉一下这个平衡常数到底怎么定义出来的,真心超级佩服那个大神哇)
即一种酸的电离平衡常数与对应酸根离子水解平衡常数的乘积等于水的离子积常数。这个结论曾让我有种满满的优越感。
四大平衡
四大平衡指(如果我没记错的话),普通平衡(、弱电解质电离平衡、盐类水解平衡和沉淀溶解平衡。
普通平衡没啥好讲的,倒是弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡大有文章可做。至于沉淀溶解平衡,内容相对不多,我也就少讲几句。
由可得诸多结论。(为弱电解质电离平衡常数,为该电解质对应弱电解质离子的水解平衡常数)
②
ⅰ. 弱电解质的酸(碱)性越强,对应的弱电解质离子的水解能力越弱。
ⅱ.弱电解质的酸(碱)性越弱,对应的弱电解质离子的水解能力越强。
这个非常好理解,酸(碱)性越强,对应的电离平衡常数就越大,而是个不变的值,那么就必然越小。
具体的内容去看学校发的复习书上面,很详细的没记住就可以了
③由此扩展到一个更强的结论
ⅰ. 若,则弱电解质的电离能力大于对应弱电解质离子的水解能力
ⅱ.若,则弱电解质的电离能力小于对应弱电解质离子的水解能力
换一种表示形式就是
ⅰ. 若,则弱电解质的电离能力大于对应弱电解质离子的水解能力
ⅱ.若,则弱电解质的电离能力小于对应弱电解质离子的水解能力
④判断一种酸和另一种酸的酸根离子共存体系中酸的电离程度和酸根离子水解程度(这个太偏了,暂时不写)
电化学
电化学的本质是电子的流动。所有关于电化学出来的题目,都是围绕着电子转。
①电极命名
对于电极名称这一块,有没有觉得很奇怪很搞脑子,为何原电池中的负极在内电路中是阳极,而电解池中的负极却对应阴极?
其实,电极的命名本质上是统一的,就是根据电子的流向来命名。
负极和正极:这是外部表现的命名,负极就是电子流出,正极就是电子流入。和生活中我们所用的电池是正好匹配的。(这句话是不是废话…)
阴极和阳极:这是内部表现的命名,阳极是电子流失,阴极是电子流入。
而理解这个名称命名最关键的地方,就是把内部和外部分开来看。
对于原电池来说
从内部看,Zn极板失去电子,作为阳极,Cu极板得到电子,作为阴极。
而Zn极板失去的电子,不会从溶液中移动过去,所以会从外部导线中流出。
那么我们从外部看到的结果就是,Zn极板处有电子移动出来,那么它就是负极。Cu极板处有电子流进去,它就是正极。
而对于电解池来说
从外部看,负极自然是电子流出,正极自然是电子流入。
如图中所示,负极流出的电子,进入了内部之后,得到电子变成Cu。这一碳极是不是很自然的就应该是负极?
同理可以得到正极所连的碳极是作为阳极。
②内部反应中离子的流向
离子的流向,也一度让我费解。因为我那化学老师只是反复地强调,原电池和电解池内部离子流动方向不一样,原电池是阳离子去正极,电解池是阳离子去负极,从未讲过为什么,让我们记住就行了。(真是悲哀…)但是对于我这种从来不喜欢记忆的人,只好去想想有没有快捷方便的记法,结果让我发现了这个离子流向,在原电池和电解池中的本质也是一样的。
很简单,就是:阳离子往阴极跑,阴离子往阳极跑。
记住这个以后就把老师的绕口令丢掉吧。
根据①我们已经知道了原电池和电解池的内部名称不同,所以我们看到的现象就是原电池和电解池内部离子流动方向不一样。但是一旦你知道了上面那个结论,你就会发现,内部电子的移动其实非常合理,沟通内电路,平衡电荷量。
以上就是我在电化学上自己的体会。
实验是我觉得高中化学里面最最麻烦的一块,我们的老师也曾说过,实验题无底,让我们老师去做也不一定能做全对。
但是熟悉一定套路以后,就会发现大部分的实验还是有迹可循的。
我根据自己的经验,总结出这么一张思维导图。
我以为,化学实验题考的就是考这么前中后三个实验步骤。
比如实验准备,
针对①装置组装,能出装置排序、新仪器的使用(如三颈烧瓶、滴液漏斗等等)这样的题;
针对②气密性检查,可以出检查气密性、判断装置安装是否有问题、仪器的使用原理等等;
……
再比如反应过程,针对①加热,可以考查水浴、油浴、沙浴等等;
针对②搅拌,可以考查搅拌装置的选择(玻璃棒、金属棒、电磁搅拌器等等);
针对③反应物导出,可以考查冷凝回流的相关知识;
……
推断
我思考了整整了大半个月,也想不出自己是如何做推断的,感觉就像是天时地利人和,一蒙就对,所以真写不出啥自己的感触来。对不住大家厚爱啦 :-(
就这样吧。
望采纳,谢谢
高中电化学高考题问题 下图所示装置中,甲,乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%nNaOH溶液、足量的CuSO4
电化学中,原电池和电解池是有很多相似又有很多不同的两个概念,理解掌握这两个基本概念,是学好电化学的基础和前提,下面我给你分享化学高考的知识点,欢迎阅读。
化学原电池和电解池高考的知识点一
1.原电池原理:使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
2.原电池池形成条件
①电极:两种不同的导体相连;
②电解质溶液:能与电极反应。
化学原电池和电解池高考的知识点二
1.电解池原理:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
2.电解池形成条件
①电源;
②电极(惰性或非惰性);
③电解质(水溶液或熔化态)。
3.电解过程中的能量转化:电能转化为化学能
阳极:惰性电极 阴极:不一定是惰性电极
发生电解反应的条件
①连接直流电源
②阴阳电极 阴极:与电源负极相连为阴极
阳极:与电源正极相连为阳极
③两极处于电解质溶液或熔融电解质中
④两电极形成闭合回路
(氧化反应)电子流向负极?正极电源负极?阴极;阳极?电源正极电流方向正极?负极电源正极?阳极;阴极?电源负极能量转化化学能?电能电能?化学能应用
4.电解池的应用
使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应,得到所需的化工产品、进行电镀以及冶炼活泼的金属。在金属的保护方面也有一定的用处。
①抗金属的电化腐蚀;
②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);
②电镀(镀铜);
③电冶(冶炼Na、Mg、Al);
④精炼(精铜)。
化学原电池和电解池高考的知识点三
1.确定原电池电极名称的 方法
方法一:根据电极材料的性质确定。通常是
(1)对于金属?金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;
(2)对于金属?非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等;
(3)对于金属?化合物电极,金属是负极,化合物是正极。
方法二:根据电极反应的本身确定。
失电子的反应?氧化反应?负极;得电子的反应?还原反应?正极。
2.确定电解(镀)池电极名称的方法
方法一:与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。
方法二:电极上发生氧化反应的是阳极,发生还原反应的是阴极。
化学原电池和电解池的比较
分析:(1)①该装置是电解池,接通电源,经过一段时间后,乙中c电极质量增加,说明C电极是电解池阴极,则d电极是阳极,连接电解池阳极的原电池电极是正极.
②电解氢氧化钠溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气.
③电解硫酸铜溶液时,阴极上析出铜,阳极上析出氧气,根据溶液中氢氧根离子浓度的变化判断pH值的变化;电解丙溶液时,根据阴阳极上析出的物质确定溶液中氢离子浓度是否变化来判断溶液的pH值是否变化.
④根据丙溶液中水减少的质量结合转移电子数相等计算电极b上生成的气体体积和电极c的质量增加.
(2)电解硫酸铜溶液时阴极上析出铜,阳极上析出氧气.