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電化學(xué)知識(shí)是歷年來(lái)的命題重點(diǎn)，幾乎每年每套化學(xué)試卷中都有所涉及，有時(shí)出現(xiàn)在選擇題中，有時(shí)出現(xiàn)在非選擇題中。在考查電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，命題題材及角度出現(xiàn)新的變化特點(diǎn)，現(xiàn)主要以09年電化學(xué)試題為例說(shuō)明。

 

一、關(guān)注燃料電池、手機(jī)電池等新型產(chǎn)品：

 

以燃料電池或手機(jī)電池為載體，既能體現(xiàn)化學(xué)的實(shí)用性，又能體現(xiàn)化學(xué)命題的時(shí)代性、新穎性，使試題在考查電化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，又能較好地考查學(xué)生分析、靈活解答問(wèn)題的能力，預(yù)測(cè)該種命題情景趨勢(shì)將會(huì)繼續(xù)。

 

例1、（09江蘇） 以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是（ ）.

 

 

 

 

 

A．該電池能夠在高溫下工作  

B．電池的負(fù)極反應(yīng)為：C6H12O6＋6H2O－24e－＝6CO2＋24H＋

C．放電過(guò)程中，H+從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移

D．在電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下 CO2 22.4/6 L

 

評(píng)析：微生物燃料電池可以說(shuō)是一種新型的環(huán)保電池，屬于新技術(shù)、新產(chǎn)品系列。本題盡管考查的知識(shí)點(diǎn)仍是電極反應(yīng)式書寫、離子移動(dòng)方向、簡(jiǎn)單計(jì)算等問(wèn)題，但命題的情景卻具有很強(qiáng)的科學(xué)氣息。由于是微生物燃料電池，則不可能在高溫下工作，所以A錯(cuò)誤；放電過(guò)程中，H+從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移，結(jié)合O2－形成H2O ，所以C錯(cuò)誤；消耗1 mol氧氣則轉(zhuǎn)移4 mole－，由C6H12O6＋6H2O－24e－＝6CO2＋24H＋計(jì)算出：轉(zhuǎn)移4 mol e－則生成1 molCO2 ，即22.4 L，所以D錯(cuò)誤。正確答案為B。

 

除該題之外，還有09年的廣東卷第14題、山東卷第29題、天津卷第10題、安徽卷第12題、四川卷第29題、浙江卷第12題等的命題背景都是電池問(wèn)題，這就啟示我們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中除熟練掌握電化學(xué)池的類型判斷、電極判斷、電極反應(yīng)式書寫及離子移動(dòng)、電子流向等基礎(chǔ)知識(shí)外，還應(yīng)關(guān)注我們?nèi)粘Ｉ�活中的新產(chǎn)品、新技術(shù)等知識(shí)，以減弱試題的陌生度，從而順利解答該類問(wèn)題。

 

二、繼續(xù)關(guān)注氯堿工業(yè)知識(shí)

在當(dāng)前日益重視海洋資源的研究及綜合利用情勢(shì)下，關(guān)于以海洋資源為背景或題材的試題應(yīng)運(yùn)而生。由于氯堿工業(yè)是海洋工業(yè)的主要組成部分，也是當(dāng)前比較成熟的、廣泛使用的技術(shù)，因而圍繞氯堿工業(yè)及其相關(guān)知識(shí)就成為命題的必然。

例2、（09寧夏）請(qǐng)回答氯堿的如下問(wèn)題：

（1）氯氣、燒堿是電解食鹽水時(shí)按照固定的比率k（質(zhì)量比）生成的產(chǎn)品。理論上k＝_______（要求計(jì)算表達(dá)式和結(jié)果）;

（2）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用。精制時(shí)，粗鹽溶于水過(guò)濾后，還要加入的試劑分別為①Na2CO3、②HCl（鹽酸）③BaCl2，這3種試劑添加的合理順序是______________（填序號(hào)）

（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30％以上。在這種工藝設(shè)計(jì)中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽(yáng)離子通過(guò)。

①圖中X、Y分別是_____、_______（填化學(xué)式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a％與b％的大小_________;

②分別寫出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)正極：______; 負(fù)極：_____;

③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)（電）能之處在于（寫出2處）____________、____________。

評(píng)析：本題前半部分基本就是氯堿工藝的再現(xiàn)，但后半部把原電池、電解的相關(guān)知識(shí)巧妙地融合在一起，使試題表現(xiàn)出了較好的創(chuàng)意。（1）根據(jù)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑即可得到k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89；（2）抓住除鋇離子要放在除碳酸根離子前即可得到順序關(guān)系：③①②；（3）本題突破口在于B燃料電池這邊，通空氣一邊為正極（還原反應(yīng)），那么左邊必然通H2，這樣Y即為H2；再轉(zhuǎn)到左邊依據(jù)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式可知唯一未知的X必然為Cl2；A中的NaOH進(jìn)入燃料電池正極再出來(lái)，依據(jù)O2+4e-+2H2O＝4OH- 可知NaOH濃度增大。

 

答案：（1）k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89（2）③①② （3）①Cl2 H2   a％小于b％ ②O2+4e-+2H2O＝4OH-     H2－2e-+2OH-＝2H2O ③燃料電池可以補(bǔ)充電解池消耗的電能；提高產(chǎn)出堿液的濃度；降低能耗（其他合理答案也可）

 

除此之外，還有09年全國(guó)1卷第28題、重慶卷第26題等都是以氯堿工業(yè)知識(shí)為題材的，這就啟示我們一定要把氯堿工業(yè)的流程及教材電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)涉及到的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)要理順、理細(xì)，如飽和食鹽水的精制、電解時(shí)的現(xiàn)象、電極產(chǎn)物檢驗(yàn)、物質(zhì)計(jì)算、電極反應(yīng)式及電解反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫等知識(shí)要清晰才行，避免一帶而過(guò)、簡(jiǎn)單處理。

 

三、電化學(xué)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)有機(jī)融合

由于電化學(xué)在電極反應(yīng)分析及電極反應(yīng)式等知識(shí)中，要涉及到電極材料、電解液中離子等性質(zhì)的分析，因而在電化學(xué)考查中就容易與化學(xué)實(shí)驗(yàn)融合在一起，如電解液的制備、凈化、電極反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)、電化學(xué)裝置的設(shè)計(jì)等等，這樣就提高了試題的綜合度，利于全面考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)及靈活解答問(wèn)題能力。在崇尚知識(shí)立意、能力考查的命題原則下，相信該類試題將繼續(xù)受到推崇。

 

例3、（09山東）．Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。

（1）該電池的負(fù)極材料是　　　。電池工作時(shí)，電子流向　�。ㄌ睢罢龢O”或“負(fù)極”）。

 

（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，會(huì)加速某電極的腐蝕．其主要原因是　　。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的　　　�。ㄌ畲�號(hào)）。

a．NaOH        b．Zn　　　　c．Fe       d．NH3·H2O

 

(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是：　　　　。若電解電路中通過(guò)2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為　　　　。

 

評(píng)析： 這是典型的實(shí)驗(yàn)知識(shí)與原電池原理、電解原理相融合的題型，涉及了電極材料分析、電解液凈化及相關(guān)電化學(xué)計(jì)算等內(nèi)容，拓寬了知識(shí)的覆蓋面。(1) 失電子的一極為負(fù)極，故 Zn為負(fù)極，電子由此經(jīng)外電路流向正極。（2）鋅與還原出來(lái)的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕，所以應(yīng)選Zn將Cu2+ 置換為單質(zhì)而除去。（3）陰極上得電子而發(fā)生還原反應(yīng)， H+得電子生成氫氣。因?yàn)镸nSO4～MnO2～2 e-,通過(guò)2 mol電子產(chǎn)生1 mol MnO2，質(zhì)量為87 g。

 

答案：（1）Zn（或鋅） 正極 （2）鋅與還原出來(lái)的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕 b （3）2H++2e-→H2 ,87g

 

除該題之外，還有09全國(guó)1卷第28題、09重慶卷第26題等也具有此特點(diǎn)，這就啟示我們學(xué)習(xí)時(shí)要把化學(xué)知識(shí)作為一個(gè)整體來(lái)看待，千萬(wàn)不能割裂各知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系。

 

四、在元素推斷等知識(shí)中滲透電化學(xué)內(nèi)容

 

元素推斷、物質(zhì)推斷、氧化還原反應(yīng)、反應(yīng)速率影響等知識(shí)也是命題考查的重點(diǎn)內(nèi)容。為了拓展知識(shí)考查的寬度，體現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的密切相關(guān)性，故在該類問(wèn)題中常設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的電化學(xué)知識(shí)考查，以提高試題的綜合性，但難度不大。

例4、（05北京）X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素。已知：① X可分別與Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共價(jià)化合物；② Z可分別與Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等離子化合物。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

請(qǐng)回答：（1）Z2Y的化學(xué)式是                   ；

（2）Z2Y2與X2Y反應(yīng)的化學(xué)方程式是                ；

（3）如圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿滴有酚酞的溶液的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(shí)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(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時(shí)：C(Ⅰ)的電極名稱是        （填寫正極或負(fù)極）；C(Ⅱ)的電極反應(yīng)式是               。

（4）銅屑放入稀硫酸不發(fā)生反應(yīng)，若在稀硫酸中加入X2Y2，銅屑可逐漸溶解，該反應(yīng)的離子方程式是：                   。

 

評(píng)析：本題以元素推斷為載體考查元素周期律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)及電化學(xué)等知識(shí)，解答關(guān)鍵是根據(jù)題干知識(shí)推出X、Y、Z、W代表的元素。在本題中盡管只有1個(gè)問(wèn)題是電化學(xué)內(nèi)容，但它幾乎把電解、原電池的基本原理知識(shí)都考查到，體現(xiàn)了高考命題越來(lái)越注重知識(shí)的綜合考查，利于考查學(xué)生思維的敏捷性、深刻性。（3）中接通S1時(shí)電解氯化鈉飽和溶液，斷開S1、接通S2則是氫氣、氯氣、氫氧化鈉溶液形成的燃料電池。

 

答案：（1）Na2O （2）2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2↑（3）負(fù)極   Cl2 + 2e—= 2Cl—

（4） Cu + H2O2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O

 

總之，電化學(xué)的命題除在繼續(xù)加強(qiáng)基本知識(shí)考查的基礎(chǔ)上，更加注重了試題題材的生活化、實(shí)用化、情景化，同時(shí)也加強(qiáng)了不同知識(shí)間的相互滲透與融合，這與新課標(biāo)所倡導(dǎo)的提高國(guó)民科學(xué)素養(yǎng)與探究、創(chuàng)新、靈活解決實(shí)際問(wèn)題的能力極為相符，相信今后的電化學(xué)命題將會(huì)有更新穎的形式與題材出現(xiàn)。

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.douzifanli.com/gaosan/78155.html

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