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2010年高考《电化学》考点例析

※基本信息※
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2010年高考电化学考点例析
2010年高考已尘埃落定，广大高三的师生又将迎来2011年高考。纵观2010年各地的高考试题，笔者研究了其中部分有关电化学的考题，希望对迎考的师生有所帮助。
电化学知识主要包括原电池和电解池的基本原理及其应用，说明的是化学能和电能的相互转化关系，与氧化还原反应的知识密切联系，考题不拘泥于对常见装置的考察，常常引申联系新型的装置设备，考察学生知识的迁移能力，有的题目中包含其他问题或被包含在其他问题之中，考察学生的综合能力等等。现就2010年部分高考化学试题中有关考题分析如下：
一、常见形式，知识有所扩展
例题1（全国II卷、29题）
右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的pH变色范围：6.8~8.0，酸色—红色，碱色—黄色）
回答下列问题：
（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 ①    ④        （填编号）；
①A管溶液由红变黄；   ② B管溶液由红变黄；
③ A管溶液不变色；     ④B管溶液不变色；
（2）写出A管中发生反应的反应式：；
（3）写出B管中发生反应的反应式：；
（6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是
溶液呈红色，白色沉淀溶解（或大部分溶解）（3分）。
解析：本题是典型的电解池问题与实验的结合，分析清楚电解池的工作原理，有助于解决实验问题。MgSO4为强酸弱碱盐，溶液显酸性，表现为红色，还是活泼金属的含氧酸盐，电解该溶液实际是电解水，A为阴极，发生反应2H+＋2e-=H2↑显碱性，A管溶液由红变黄，且Mg2+与OH—可生成白色Mg(OH)2沉淀；B为阳极，发生反应4OH—－4e-=2H2 O＋O2↑显酸性即硫酸溶液，B管溶液不变色。a管收集的是氢气，b管收集的是氧气，依据两种气体的性质进行检验。将电解液倒入烧杯内，阴极的白色沉淀Mg(OH)2和阳极的硫酸进行酸碱中和反应，生成MgSO4和H2 O，表现为溶液呈红色，白色沉淀溶解（或大部分溶解）。
例题2（广东卷、23题）
铜锌原电池（如图9）工作时，下列叙述正确的是（B C     ）
解析：本题考查的是铜锌原电池的基本工作原理及盐桥的应用，此内容是选修4的基本内容，检验学生的基础知识是否牢固。负极：Zn－2e-=Zn2+ ,正极：Cu2+＋2e-=Cu ,总反应：Zn＋Cu2+= Zn2+＋Cu ，外电路中，电子从负极流向正极，溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。盐桥属于新增知识点，所起的作用就是连通两溶液，使阴阳离子能定向移动。
例题3（福建卷、11题）
铅蓄电池的工作原理为：研读右图，下列判断不正确的是   （ C    ）
A. K 闭合时，d电极反应式：
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：铅蓄电池是“两池”的结合体，放电时符合原电池原理，充电时符合电解池原理。K 闭合时，I为原电池，根据已知方程式知，其中a为PbO2做正极，b为Pb做负极，所以II为电解池，c为阴极d为阳极，d的电极反应式为：，A正确。根据已知方程式知，转移的电子与消耗的硫酸物质的量相等，B正确。II为电解池，阴离子向阳极移动，向d电极迁移，C不正确。K闭合一段时间后，II的两个电极分别附着Pb和PbO2,所以可单独作为原电池，d电极为正极，D正确。
以上各题均来源于教材，以实验装置图的形式出现，有利于学生对化学反应进行分析判断，要求学生能够应用学习的基本原理去解决问题。
二、变换形式，考察基本概念
例题4（全国I卷、10题）
右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图，电池的一个电极由有机光敏染料（S）涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：
TiO2/S→TiO2/S*（激发态)
TiO2/S*→TiO2/S＋＋e－
I3－＋2e－→3I－
2TiO2/S＋＋3I－→2TiO2/S＋I3－
下列关于该电池叙述错误的是（ A ）
A、电池工作时，I－离子在镀铂导电玻璃电极上放电
B、电池工作时，是将太阳能转化为电能
C、电池的电解质溶液中I－和I3的浓度不会减少
D、电池中镀铂导电玻璃为正极
解析：本题列举了一种新型电池，拓宽了学生的视野，也提出了挑战，电池从形式到内容都是学生不熟悉的，其实，只要学生理解了原电池的基本原理并且能够通过仔细观察示意图，就能够发现解题的钥匙。太阳能作用TiO2/S→TiO2/S*（激发态)，染料敏化TiO2电极失去电子为负极，TiO2/S*→TiO2/S＋＋e－，镀铂导电玻璃为正极，I3－＋2e－→3I－，太阳能转化为电能，两极生成物可以反应2TiO2/S＋＋3I－→2TiO2/S＋I3－，由此可见电解质溶液中I－和I3的浓度不会减少，因此A为错误的。
例题5（江苏卷、11题）
右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。
下列说法正确的是    （ C ）
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：
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
解析：本题体现了高科技与环保相结合的理念，很新颖，有创造性。涉及四种能量的转化关系：太阳能、电能、化学能、机械能相互转化，y是氢氧燃料电池，负极是H2-2e-+2OH-=2H2O,用太阳光能电解水，X是电解池，产生氢气和氧气，实现燃料还原剂氢气、氧化剂氧气的再生，在整个循环系统中存在有能量损耗和热效应的产生，所以不能实现化学能与电能间的完全转化，因此C正确。
例题6（安徽卷、11题）
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