資源簡介

高考命題與復習（一）電化學部分
一、2005年至2007年電化學考題分析
2005年至2007年有全國理綜、北京理綜、上?；瘜W共9份試卷；實驗區山東、寧夏、廣東、海南4省5份試卷，故三年內有化學考題的試卷共14份，考題有15個題。其中考查原電池原理及電化學腐蝕的考題有9題，考查電解原理的考題有7題，其中有一題是綜合了電池和電解兩部分內容的。
理綜試卷總共有化學題12個題，其中就有1個題目是考查電化學知識的，可見這部分知識重要性。電化學知識難題是每張考卷必有的內容，說明它是教材中的核心知識內容，它既是重點又是難點。
考查電池原理部分的知識內容可分為以下五類：
??? 1、原原本本的考查鋅銅原電池原理，如2005年上?；瘜W試題第10題。關于如右圖所示裝置的敘述，正確的是
A 銅是陽極，銅片上有氣泡產生
B 銅片質量逐漸減少
C 電流從鋅片經導線流向銅片
D 氫離子在銅片表面被還原
??? 2、稍有變化的原電池，如2006年上?；瘜W第13題，鋅銅電池與鋅跟稀硫酸反應對比。2007年寧夏卷第26題鋅銀原電池，2007年海南卷第14題有鹽橋的銅銀電池。
??? 2006，上海，13題 將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是
A、兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生
B、甲中銅片是正極，乙中銅片是負極
C、兩燒杯中溶液的pH均增大
D、產生氣泡的速度甲比乙慢
???2007，寧夏，26題⑴ 將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個電流計。
鋅片上發生的電極反應： ；
銀片上發生的電極反應： 。
⑵ 若該電池中兩電極的總重量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質量為47g，試計算：
①???? 產生氫氣的體積（標準狀況）；
②???? 通過導線的電量。（已知NA=6.02×1023/mol，電子電荷為1.60×10-19C）
???2007，海南，14題依據氧化還原反應：2Ag+(aq) + Cu(s) == Cu2+(aq) + 2Ag(s)設計的原電池如圖所示。
? 請回答下列問題：
? （1）電極X的材料是 ；電解質溶液Y是 ；
? （2）銀電極為電池的 極，發生的電極反應為 ；
X電極上發生的電極反應為 ；
?? （3）外電路中的電子是從 電極流向 電極。
??? 3、擴展到其他自發電池以及設計電池，如2007年廣東卷第9題細菌燃料電池，2007年山東卷第29題根據FeCl3溶液腐蝕銅板的反應設計成原電池。
2007，廣東，9題科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池，利用細菌將有機物轉化為氫氣，氫氣進入以磷酸為電解質的燃料電池發電。電池負極反應為：
A H2＋2OH－＝2H2O＋2e－ B O2＋4H＋＋4e－＝2H2O
C H2＝2H＋＋2e－ D O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
2007，山東，29題鐵及鐵的化合物應用廣泛，如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。
（1）寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式 。
（2）若將（1）中的反應設計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標出正、負極，并寫出電極反應式。
正極反應 負極反應 。
4、原電池與電解綜合題，如2005年北京卷第27（3）題原電池與電解NaCl水溶液內容綜合在一起。
X、Y、Z、W為按原子序數由小到大排列的四種短周期元素。已知：①X可分別與Y、W形成X2Y，X2Y2、XW等共價化合物；②Z可分別與Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等離子化合物。
請回答：
（1）Z2Y的化學式是 。
（2）Z2Y2與X2Y反應的化學方程式是 。
（3）如圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿滴有酚酞溶液的ZW飽和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）為多孔石墨電極。
接通S1后，C（Ⅰ）附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成。一段時間后（兩玻璃管中液面未脫離電極），斷開S1，接通S2，電流表的指針發生偏轉。此時：
C（I）的電極名稱是 （填寫正極或負極）；
C（II）的電極反應式是 。
（4）銅屑放入稀硫酸不發生反應，若在稀硫酸中加入X2Y2，銅屑可逐漸溶解，該反應的離子方程式是 。
??? 5、電化學腐蝕，如廣東卷（理科基礎）第25題鋼鐵在潮濕條件下被腐蝕內容。
鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，發生的原電池反應為：2Fe+2H2O+O2 =2Fe2++4OH-。以下說法正確的是
A.負極發生的反應為：Fe-2e- = Fe2+
B.正極發生的反應為：2H2O+O2+2e- = 4OH-
C.原電池是將電能轉變為化學能的裝置
D.鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕
考查電解原理內容的考題可分為以下四類：
??? 1.電解NaCl、AlCl3等電解質水溶液，如2005年全國理綜卷第11題電解NaCl水溶液；2007年上海化學卷第16題設計成趣味實驗，實質還是電解NaCl水溶液，又如2007年北京理綜卷第27題電解AlCl3水溶液。
?? 2005，全國，11題 關于電解NaCl 水溶液，下列敘述正確的是
A、電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉
B、若在陽極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C、若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈棕色
D、電解一段時間后，將全部電解液轉移到燒杯中，充分攪拌后，溶液呈中性
2007，上海，16題 某學生設計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現紅色字跡。據此，下列敘述正確的是
A、鉛筆端作陽極，發生還原反應 B、鉑片端作陰極，發生氧化反應
C、鉛筆端有少量的氯氣產生 D、a點是負極，b點是正極
2007，北京，27題某課外小組對一些金屬單質和化合物的性質進行研究。
（1）下表為“鋁與氯化銅溶液反應”實驗報告的一部分：
實驗步驟
實驗現象
將打磨過的鋁片（過量）放入一定濃度的CuCl2溶液中。
產生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液逐漸變為無色。
反應結束后分離出溶液備用
紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕空氣中。
一段時間后固體由紅色變為綠色[視其主要成分為Cu2(OH)2CO3]
按反應類型寫出實驗中發生反應的化學方程式各一個（是離子反應的只寫離子方程式）
置換反應 ；化合反應 。
（2）用石墨作電極，電解上述實驗分離出的溶液，兩極產生氣泡。持續電解，在陰極附近的溶液中還可以觀察到的現象是 。解釋此現象的離子方程式是 。
（3）工業上可用鋁與軟錳礦（主要成分為MnO2）反應來。
① 用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是（用化學方程式來表示） 。
② MnO2在H2O2分解反應中作催化劑。若將適量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中，MnO2溶解產生Mn2＋，該反應的離子方程式是 。
1、? 電解熔融電解質，如2006年全國理綜卷第4題電解熔融KCl、MgCl2、AlCl3。
把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氯化鋁的三個電解槽串聯，在一定條件下通電一段時間后，析出鉀、鎂、鋁的物質的量之比為
A 1︰2︰3 B 3︰2︰1 C 6︰3︰1 D 6︰3︰2
2、? 電解提純，如2006年北京理綜卷27題離子膜法電解提純工業品氫氧化鉀。
鋁和氫氧化鉀都是重要的工業產品。請回答：
?? （1）工業冶煉鋁的化學方程式是 。
?? （2）鋁與氫氧化鉀反應的離子方程式是 。
?? （3）工業品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內裝有陽離子交換膜（只允許陽離子通過），其工作原理如圖所示。
?? ①該電解槽的陽極反應式是 。
?? ②通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因
?? ③除去雜質后氫氧化鉀溶液從液體出口 （填寫“A”或“B”）導出。
3、? 電解制較高價物質，如2007年廣東卷第20題電解制高能電池用的Ni2O3。
三氧化二鎳（Ni2O3）可用于制造高能電池，其電解法制備過程如下：用NaOH調NiCl2溶液pH至7.5，加放適量硫酸鈉后進行電解。電解過程中產生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO－，把二價鎳氧化為三價鎳。以下說法正確的是
A、可用鐵作陽極材料
B、電解過程中陽極附近溶液的pH升高
C、陽極反應方程式為：2Cl－－2e－＝Cl2
D、1mol二價鎳全部轉化為三價鎳時，外電路中通過了1mol電子。
無論是原電池還是電解池，這些考題中共有的內容是判斷電極與電極反應式。掌握電極反應實質，電極材料、電子流方向、反應現象、能量轉化、PH變化等多種不同之處，就是不同試卷不同題目的差異。
二、提高復習效率的方法
高考命題的原則是萬變不離其宗，無論誰命題考查的都是教材的核心知識內容。同樣是重點知識內容，復習方法可以有所不同。電化學部分知識是學生易弄錯易弄混的難點知識內容。學習和復習的過程中都不能趕進度，也不能搞“題海戰術”。要引導學生認真閱讀教材，深入思考核心知識內容，最關鍵的知識內容一定要讓學生自己想懂，而不是死記硬背。學生把難點真正“消化”了就可以做到一通百通，題目再怎么變換形式，學生也能會答，而不用老師講個面面俱道。
無論是原電池還是電解都由兩個電極和電解質構成。電極往往是第一類電子導體；電解質則屬于離子導電的第二類導體。無論是原電池還是電解池都是在兩類導體界面上發生了有電子得或失的還原或氧化反應。兩類導體界面上發生的氧化還原反應叫電化學反應。電化學裝置可分為兩大類：
（1）原電池及各種自發電池：在這類裝置中能自發地發生電化學反應，將化學能轉變成電能。
（2）電解池及電鍍電解精煉池：將兩極接通直流電源，在直流電的作用下發生電化學反應的裝置，這類裝置把電能轉變為化學能。
電極名稱和電極反應是電化學部分最重要的內容，也是每卷必考的內容，還是學生易錯易混的內容。一般電極可按兩種方法區分。
（1）按電位高低分為正極和負極，電位較高的一極叫正極。原電池等自發電池作為化學電源使用時，最好叫正負極，而且要準確記牢：電子流出的一極是原電池自發電池的負極。切忌同時記了兩個電極。
（2）按電極上發生的反應分為陽極和陰極。牢記：發生氧化反應的一極是陽極（簡記：陽→氧）自己推出而不記憶發生還原反應的一極是陰極。
復習原電池要從氧化還原反應開始。有電子轉移的反應叫氧化還原反應，若能使氧化還原反應發生在兩類導體的界面上，并使轉移的電子從導線中流過就會有電流產生。Zn跟稀H2SO4制H2的反應可分解為Zn－2e-→Zn2+，2H++2e-→H2↑的兩個半反應。這兩個半反應就是原電池的電極反應。真正想懂原電池等自發電池中發生的電極反應與氧化還原反應的關系。象把FeCl3溶液與Cu的反應設計成自發電池的題目就很容易答出來。對于各種電池中發生的電極反應和總的氧化還原反應都不要去死記硬背，都要引導學生自己分析自己寫出。
金屬發生電化學腐蝕是在電解質溶液存在條件下形成無數多的微小原電池而造成的腐蝕。無論是吸氧腐蝕，還是析氫腐蝕都要讓學生自己看書自己分析，通過自己動腦想懂再自己寫出電極反應式。電化學腐蝕原理與原電池相同，但它不是作為電源使用，故強調的是電極上發生的反應，所以電化學保護法才叫犧牲陽極的陰極保護法。
電解是在直流電的作用下，電解質溶液或熔融電解質在陰陽兩極發生氧化還原反應的過程。電解時電解池的陽極連電源正極。電解的目的是為了獲得電解產物，因此一般都采用惰性電極。要想判斷好電解產物，除應明確電場力的作用下陰離子移向陽極，陽離子移向陰極外，還應記準離子的放電順序。陽離子在陰極的放電順序正好與金屬活動順序相反。在陽極陰離子的放電順序突出記住Cl->OH->NO3-即可。判斷酸堿鹽水溶液的電解產物，首先讓學生自己寫電離式分析溶液中有哪幾種離子，根據放電順序判斷陽極、陰極應出什么產物，然后自己寫電極反應式、電解的化學反應方程式。最后引導學生自己進行總結，歸納出有無氧氣或氫氣產生的四類電解質水溶液電解規律，包括電解產物、方程式、適用范圍、溶液PH變化等。熔融電解質的電極產物要讓學生自己分析并寫出方程式。將電化學知識的核心內容融會貫通，就能解答好各種類型的題并取得好成績。

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