2020年高考化学提升突破专题十 电化学知识的应用(含答案)VIP专享VIP免费

专题10电化学知识的应用——全面培养科学精神和社会责任电化学是化学学科的重要组成部分。目前，高中化学课程中的电化学内容涉及原电池、电解池、金属的腐蚀与防护等。电化学尤其是新型电源和光电设备不仅能体现化学学科的价值，而且有利于学生获取相关的知识与科学方法，更好地促进学生掌握化学学科规律。学习和使用电化学知识既能解决化学问题，又能发展和提高学生的化学学科核心素养。高考电化学试题的情境来源于生活中的化学电源、研发中的新型电池、实验室中的电化学装置以及生产中的电化学设备，既能考查学生对基本电化学知识的掌握程度，也能考查基于模型认知、变化观念和证据推理等认知方面的素养，也能渗透灌输创新意识和社会责任等情感态度方面的素养。1．【2019新课标Ⅰ卷】利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】本题还属于否定式单选题，仍要求选择错误的说法。A项正确，工业合成氨的条件是高温、高压、催化剂，而生物燃料电池则在室温下合成氨，条件温和，且能将化学能转化为电能；B项错误，图中的氢化酶作用下，发生氧化还原反应H2+2MV2+=2H++2MV+，氢气发生氧化反应生成氢离子，MV2+发生还原反应生成MV+，左室电极上反应式为MV+－e－=MV2+，即发生氧化反应，因此左电极为该生物燃料电池的负极；C项正确，正极区，在固氮酶作用下发生反应N2+6MV++6H+=2NH3+6MV2+，氮元素由0价降低为－3价，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3；D项正确，电池工作时，负极反应式为MV+－e－=MV2+，正极反应式为MV2++e－=MV+，则内电路中带正电的质子（即H+）移向正极，即从左极室移质子交换膜，进而穿过交换膜移向右极室。【素养解读】本题以生物燃料电池、室温合成氨等真实情境为载体，考查原电池、燃料电池的工作原理，渗透了宏观辨识与微观探析、变化观念、证据推理与模型认知等素养的水平1、水平2、水平3的考查，体现了考纲中信息的接受、吸收和整合能力的要求，也体现了分析问题与解决问题能力的考查。2．【2019新课标Ⅲ卷】为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)放电充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−NiOOH(s)+H2O(l)C．放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−ZnO(s)+H2O(l)D．放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区【答案】D【解析】本题属于否定式单选题，选择说法错误的是，A、多孔增加了表面积，加快反应速率，使沉积的ZnO分散度高，故A说法正确；B、根据电池反应方程式，正极反应式为NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，充电时，电池的正极连接电源的正极，阳极反应式为正极反应式的逆过程，即阳极反应式为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－=NiOOH(s)＋H2O(l)，故B说法正确；C、根据电池反应方程式，负极上失去电子，化合价升高，即负极反应式为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−ZnO(s)+H2O(l)，故C说法正确；D、根据原电池的工作原理，阴离子从正极区移向负极区，故D说法错误。【素养解读】本题以新的科学成果为载体，考查原电池工作原理、电极反应式的书写、二级电池等知识，涉及变化观念、宏观辨识、微观探析等素养，体现了运用知识能力，分析问题与解决问题能力的考查，难度系数不大。1、新型化学电源一般这类试题以我国科学家发表的科技成果为素材设计高考题，既弘扬了社会主义核心价值观，又落实了立德树人的根本任务，起点很高，但考查的内容并不难，落脚于电化学基本理论，主要考查二次电池的充放电的电极反应及离子移动方向等，注重于基本能力的考查。首先大致浏览一下题目和题目所配的...