电化学难点突破和命题趋势研究

1、电化学难点突破和命题趋势研究电化学是历年高考的重要考点之一，考查的内容 有：提供电极材料和电解质溶液判断能否形成原电池，原电 池电极名称判断及电极反应式的书写，提供反应方程式设计 原电池、电解池（包括电镀池、精炼池），根据电解时电极 质量或溶液ph的变化判断电极材料或电解质种类，电解产 物的判断和计算，结合图像考查电极质量或电解质溶液质量 分数的变化等。本文对高考命题热点中的原电池电极反应式 的书写、学生复习中的易错点及电化学命题趋势三个方面进 行探讨。一、电极反应式的书写难点突破1.燃料电池电极反应式的书写燃料电池的总反应式一般是可燃燃料与02的反应，其 电极反应式的书写步骤是：找出总反应中

2、的氧化剂、还原 剂，判断未变价物质是否是电解质溶液。还原剂是负极反 应物，失电子；氧化剂是正极反应物，得电子。预测并试探 性地写出可能的反应式。根据电解质溶液成分进行适当的 增减、修正和改写。将两极反应式等电子相加，对比所得 反应式与总反应式是否一致。（1）电解质溶液呈碱性例1某甲烷一氧气燃料电池的结构如下图所示，该电池 的两个电极均由多孔碳制成，以30%k0h溶液为电解质溶液, 气体由多孔碳孔隙逸出并在电极表面放电，其总反应的化学 方程式a. 用多孔碳作电极，是为了增大气体与溶液的接触面 积，加快气体的放电速率b若b处通入的气体为氧气，则b极为负极c. 当发生反应的02为5. 6l （标准状

3、况）时，则有2mol 电子发生转移（2）电解质溶液呈酸性例2.种新型乙醇电池用磺酸类质子作溶剂，比甲醇电 池效率高出32倍。电池总反应为：，电池示意图如右图。下 面对这种电池的说法正确的是（）a. b极为电池的负极b. 电池工作时电子由a极沿导线经灯泡再到b极d. 设每个电子所带电量为q库仑，则lmol乙醇被氧化 产生库仑的电量电量，故d选项不正确。答案为氏（3）电解质是熔融盐阴极反应式：o总反应式:o解析：本题一是电极名称特殊，一般电池电极叫正、负 极，而本题叫阴、阳极；二是电极方程式特殊，一般阳极（负 极）是在方程式的左边减去电子，而本题是在右边加上电子。 上述两点特殊给试题解答带来困难。

4、本题可采用逆向思维 法，先写出难度较小的总反应式，再用总反应式-阳极反应 式，即可得阴极反应式。由于总反应方程式为：，用总（4） 电解质是熔融氧化物例4.美国研究人员在科学杂志上发表论文说，他们 开发出了一种新的固体氧化物燃料电池，在用碳氢化合物 异辛烷作燃料时能源转换效率有望达到50%,电解质是 用一层以氧化错为主、含有少量钉和肺的催化重整多孔薄 膜，它在高温下能传导。这种新型燃料电池经过更多试验后, 能广泛应用于汽车、飞机，甚至众多家庭。下列说法正确的 是（）c. 固体电解质的作用是传递电子d. 电池中阴离子向正极移动由上可知，电极反应其实也是一种离子反应，既要遵循 书写离子方程式的一切规

5、则，又要考虑离子之间能否大量共 存，生成物是否发生后续反应等。如各种燃料电池的正极都 是02得高温熔融盐环境中产物为c02。现图示如下：另外，一般来说，一极有某离子消耗，另一极就应该有 某离子生成，但两极消耗和生成的离子数目不一定相等。掌 握上述规律可使电极反应方程式的书写变得简单。2新型电源电极反应式的书写各种新能源电池逐步进入实用阶段，尤其是车用电池发 展很快。为了让学生在一个全新问题情境下答题，新能源电 池电极反应式的书写成了近几年髙考考查的热点。面对新型 原电池，要在燃料电池电极方程式书写方法的基础上，结合 新信息研读，再对比、联想经典原电池，全方位思考才能写 出正确的电极反应式。例5

6、. （2013年安徽理综）热激活电池可用作火箭、导 弹的工作电源，一种热激活电池的基本结构如下图所示，其 中作为电解质的无水混合物受热熔融后，电池即可瞬0间b.放电过程中，向负极移动d.常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏 转3可充电电池电极反应式的书写电池充电时，原电池的正极要接充电电源的正极，负极 要接充电电源的负极，此时原电池变成了电解池。充电电极 反应式的书写，可在放电反应式的基础上，把电子从一边移 到另一边，并把得（或失）电子改为失（或得）电子，然后 再将电极反应式中的产物与反应物颠倒即可。例6.某新型二次锂离子电池结构如下图，电池内部是固 体电解质，充电、放电时允许li+

7、在其间通过（图中电池内 部''一”表示放电时li+的迁移方向）。充电、放电时a.外电路上的”表示放电时的电流方向解析：由li+的迁移方向，可知电池结构图的上部是电 池的负极，下部是电池的正极，外电路上的“f ”表示放电 时电子的流动方向，故a选项不正确。根据总反应式中元素 价态二、易错点分析错解：原电池的两极最少要有一极能与电解质溶液发生 反应才能构成原电池，而铜片和石墨都不与稀硫酸反应，所 以不能构成原电池，故a选项正确。因不能构成原电池，溶 液中没有任何反应，所以b、c、d选项都不正确。答案为a。分析：上述解法是错误的，原因是我们平时见到的和所 举的原电池的例子中，都是有一

8、极电极材料能与电解质溶液 直接发生反应的，从而形成思维定式，产生错觉，认为只有 一极电极材料能与电解质溶液发生反应时才能形成原电池。 其实形成原电池的三个条件中，没有要求电极材料必须有一 极与电解质溶液反应。虽然铜片和石墨都不与稀硫酸反应， 但还是能构成原电池（这种电池属于金属腐蚀，电压很低， 没有实用价值），且铜片为原电池的负极，发生的反应为：， 铜片逐渐溶解，铜极附近溶液要缓慢变成蓝色，b选项三、 命题趋势分析1.向新型电源方向命题例.（2013年全国理综ii） “zebra "蓄电池的结构如 下图所示，电极材料多孔ni/nic12和金属钠之间由钠离子 导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（）a. 电池反应中有nacl生成b.