◇ 安徽 趙 健
電化學(xué)是高中化學(xué)的重點(diǎn)知識(shí),相關(guān)題型在高考中經(jīng)常出現(xiàn),部分習(xí)題設(shè)計(jì)得比較巧妙,不少學(xué)生在解題時(shí)會(huì)因?yàn)槿狈ι钊胨伎级鴮?dǎo)致出錯(cuò).為提高學(xué)生解答電化學(xué)習(xí)題的能力,在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)優(yōu)選經(jīng)典例題,并為其細(xì)致剖析解題思路,給學(xué)生解答類(lèi)似的習(xí)題帶來(lái)良好的啟發(fā).
該類(lèi)習(xí)題并未直接告知溶液的溶質(zhì),而是要求學(xué)生結(jié)合已知條件,根據(jù)自己所學(xué)知識(shí)進(jìn)行判斷.解答該類(lèi)習(xí)題時(shí),應(yīng)認(rèn)真審題,看哪些物質(zhì)之間發(fā)生反應(yīng),正確確定溶液的溶質(zhì)后,根據(jù)電化學(xué)知識(shí)判斷對(duì)應(yīng)的電極以及發(fā)生的反應(yīng),最后運(yùn)用兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等進(jìn)行求解.
A.4.48L B.5.6L
C.6.72L D.7.84L
分析解答該題的關(guān)鍵在于確定兩極及電解的物質(zhì),并根據(jù)已知條件中產(chǎn)生的物質(zhì)確定轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目,利用兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等,求出生成氣體的體積.電解過(guò)程中陰極生成0.3molCu時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6mol.根據(jù)陰離子放電順序及轉(zhuǎn)移的電子數(shù)可知,陽(yáng)極先生成0.2molCl2,然后OH-放電,生成0.05 molO2,因此,陽(yáng)極上產(chǎn)生的氣體共0.25 mol,對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積為5.6L.
該類(lèi)習(xí)題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,解答該類(lèi)習(xí)題,應(yīng)具備靈活的思維,結(jié)合電解中產(chǎn)生的物質(zhì)以及添加的物質(zhì),找到變與不變的量,而后運(yùn)用電化學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析解答.
A.整個(gè)電解期間在陰極僅產(chǎn)生一種物質(zhì)
B.整個(gè)電解期間在陽(yáng)極僅產(chǎn)生一種物質(zhì)
C.與電解前溶液相比,pH 有所增加
D.電解時(shí)兩極產(chǎn)生的氣體體積之比為2∶1
分析正確解答該題的關(guān)鍵在于深入理解“溶液和未電解前的完全相同”這句話(huà),找到電解物質(zhì)和添加物質(zhì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系.事實(shí)上該句話(huà)間接告知電解的物質(zhì)不僅有硫酸銅,而且還電解了一部分水.解題時(shí)可將4.9g的Cu(OH)2固體看作由0.05 molCuO 和0.05molH2O 構(gòu)成.電解時(shí)陰極產(chǎn)生H2和Cu,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤.陽(yáng)極僅產(chǎn)生O2,選項(xiàng)B 正確.電解生成了H2SO4,水被消耗,pH 減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.電解兩極產(chǎn)生的氣體體積比不足2∶1,選項(xiàng)D 錯(cuò)誤.
解答該類(lèi)習(xí)題應(yīng)明確電解過(guò)程中飽和溶液狀態(tài)的變化,思考哪些參數(shù)發(fā)生了變化,哪些沒(méi)有變化,結(jié)合電化學(xué)知識(shí)掌握變化的規(guī)律,找到解題的突破口.
分析該題具有一定的迷惑性,解題的關(guān)鍵在于正確判斷電解的物質(zhì)以及電解后原溶液的變化.事實(shí)上該題電解的物質(zhì)是水,但需要注意的是水被電解后剩余液體仍是Na2SO4飽和溶液,則電解的水以及析出的晶體構(gòu)成的溶液、原溶液、剩余的溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同.根據(jù)電解反應(yīng)可知,反應(yīng)消耗的水的物質(zhì)的量和陰極生成氫氣的物質(zhì)的量相等,因此,剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
正確選項(xiàng)為C.
電化學(xué)在高中化學(xué)中占有重要地位,習(xí)題靈活多變,具有一定難度.為提高學(xué)生解答該類(lèi)習(xí)題的能力,攻克這一學(xué)習(xí)的重點(diǎn),在考試中取得理想的成績(jī),在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)做好優(yōu)秀習(xí)題的積累,結(jié)合教學(xué)進(jìn)度,為學(xué)生逐一講解,使學(xué)生掌握相關(guān)習(xí)題的解題思路以及解題時(shí)應(yīng)注意的一些細(xì)節(jié),避免掉進(jìn)出題人的陷阱之中.