廖華強(qiáng)

摘 要：電化學(xué)是高考考試的重要內(nèi)容，本文以2016年全國(guó)高考電化學(xué)試題為例，從拆、寫、裝、算四個(gè)角度分析電化學(xué)習(xí)題的解題方法，旨在找到操作性較強(qiáng)的解題技巧，進(jìn)而提高學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題能力。

關(guān)鍵詞：高考 電化學(xué) 解題技巧

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1672-1578（2017）03-0109-02

電化學(xué)是化學(xué)知識(shí)在生活中應(yīng)用比較廣泛的知識(shí)點(diǎn)，一直以來都是高考的重點(diǎn)考察內(nèi)容。學(xué)生若能順利解決電化學(xué)題目，有利于增加其對(duì)化學(xué)知識(shí)的興趣，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。但電化學(xué)題目題型多樣，涉及范圍較廣，對(duì)化學(xué)相關(guān)知識(shí)要求較高，經(jīng)常是學(xué)生們感覺到比較吃力的一類題型。本文以2016年全國(guó)高考電化學(xué)試題為例，介紹拆、寫、裝、查四個(gè)方面的解題方法，進(jìn)而提高學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。

1 拆——辨別裝置類型、標(biāo)注電極種類、分析帶電粒子移動(dòng)、反應(yīng)類型

解好電化學(xué)的題目，首先要先會(huì)拆，接負(fù)載的為原電池，接電源的為電解池；一般情況下較活潑金屬當(dāng)負(fù)極，較不活潑電極為正極等，達(dá)到“腦中有圖”。例如，帶電粒子在電化學(xué)裝置中的移動(dòng)如下圖所示：

從圖中很容易得出：負(fù)極：失去電子，化合價(jià)升高，氧化反應(yīng)；陰極：得到電子，化合價(jià)降低，還原反應(yīng)；陽(yáng)極：失去電子，化合價(jià)升高，氧化反應(yīng)；正極：得到電子，化合價(jià)降低，還原反應(yīng)。

例1.[2016海南] 某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解質(zhì)溶液。下列說法正確的是（ ）

A. Zn為電池的負(fù)極

B. 正極反應(yīng)式為2FeO42-+ 10H++6e-=Fe2O3+5H2O

C. 該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變

D. 電池工作時(shí)向負(fù)極遷移

分析：A、D：拆-原電池：活潑金屬Zn-負(fù)極，陰離子OH-向負(fù)極遷移。

2 寫——寫出電極反應(yīng)方程式：重點(diǎn)關(guān)注電解質(zhì)環(huán)境和電荷守恒

解好電化學(xué)的題目，其次要會(huì)寫，寫電極反應(yīng)方程式，常見流程為：化合價(jià)的標(biāo)注→得失電子（注意原子個(gè)數(shù)）→電荷守恒（用電解質(zhì)溶液中的離子配）。

例1.[2016江蘇卷]（1）鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O72-的酸性廢水通過鐵炭混合物，在微電池正極上Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+其電極反應(yīng)式為____。

分析：

例2.[2016浙江卷] 28.（5）研究證實(shí)，CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇，則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在____極，該電極反應(yīng)式是_____。

分析：

例3.[2016北京卷]（1）Fe還原水體中NO3-的反應(yīng)原理如右圖所示。①作負(fù)極的物質(zhì)是____。②正極的電極反應(yīng)式是____。

分析：

3 裝——總反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)產(chǎn)物判斷、組合裝置等

電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)在考試中又常以總反應(yīng)的形式出現(xiàn)，要求從整體上把握裝置的電極產(chǎn)物以及原電池充放電過程。解決這類題目時(shí)，需要學(xué)生認(rèn)真審題，如交換膜類型，電池充放電過程等。

例1.[2016全國(guó)卷2]Mg—AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A. 負(fù)極反應(yīng)式為Mg—2e-=Mg2+

B. 正極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag

C. 電池放電時(shí)Cl-由正極向負(fù)極遷移

D. 負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng) Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑

分析：該電池工作原理應(yīng)該為2Mg+O2+2H2O=2Mg（OH）2，因此，正極應(yīng)該是O2+4e-+2H2O=4OH-，Mg為活潑金屬，會(huì)與水發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑。

例2.[2016全國(guó)卷1]三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如下圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na+和SO42-可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。

下列敘述正確的是（ ）

A. 通電后中間隔室的SO42-離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大

B. 該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和Na2SO4產(chǎn)品

C. 負(fù)極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低

D. 當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成

分析：B.陰極：主要離子為向陰極移動(dòng)的Na+和電極反應(yīng)產(chǎn)生的OH-； 陽(yáng)極：主要離子為向陽(yáng)極移動(dòng)的SO42-和電極反應(yīng)產(chǎn)生的H+ ——反應(yīng)產(chǎn)物判斷；

例3.[2016全國(guó)卷3]鋅——空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn+O2+4OH–+2H2O = 2Zn（OH）42-。下列說法正確的是（ ）

A. 充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K+向陽(yáng)極移動(dòng)

B. 充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中C（OH-）逐漸減小

C. 放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn+4OH--2e- = Zn（OH）42-

D. 放電時(shí)，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

分析：拆、寫：放電——原電池，Zn：負(fù)極Zn+4OH--2e-=

Zn（OH）42-，充電-電解池，K+向陰極移動(dòng)；

裝：充電方程式與放電剛好相反，所以反應(yīng)生成OH-，

C（OH-）逐漸增大。

4 算——定量計(jì)算電子轉(zhuǎn)移和反應(yīng)產(chǎn)物

化學(xué)是一門需要計(jì)算的學(xué)科，計(jì)算題在電化學(xué)中出現(xiàn)頻率很高，總體上要求學(xué)生根據(jù)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目來計(jì)算反應(yīng)的產(chǎn)物，需掌握好物質(zhì)的量的四個(gè)基本計(jì)算公式。

例1.[2016四川卷]某電動(dòng)汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時(shí)電池的總反應(yīng)為：

Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6（x<1）。下列關(guān)于該電池的說法不正確的是（ ）

A. 放電時(shí)，Li+在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移

B. 放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6-xe-= xLi++C6

C. 充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1mole-，石墨C6電極將增重7xg

D. 充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+

分析：算：石墨C6電極在陰極方程式為：xLi++C6+xe-= LixC6，因此若轉(zhuǎn)移1mole-，石墨C6電極將增重7g。

總之，電化學(xué)題干雖然多樣，若能從拆、寫、裝、算四方面有計(jì)劃的訓(xùn)練，可以較好的提高學(xué)生的解題實(shí)際操作能力，達(dá)到比較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王維臻.電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型及其在高三原電池復(fù)習(xí)教學(xué)中的應(yīng)用[J].化學(xué)教育，2014.01.

[2] 陳鍵.高中電化學(xué)教材編寫順序探析——基于“解題程序”教學(xué)順序的視角[J].化學(xué)教育，2014.19.