電化學(xué)專題復(fù)習(xí)

摘 要：《電解原理及其應(yīng)用》是電化學(xué)知識的一個重要組成部分。為避免學(xué)生將電解知識與原電池知識弄混淆，本文指出《電解原理及其應(yīng)用》的學(xué)習(xí)方法，供學(xué)生們參考。

關(guān)鍵詞：電化學(xué) 復(fù)習(xí) 《電解原理及其應(yīng)用》

《電解原理及其應(yīng)用》是電化學(xué)知識的一個重要組成部分，但新教材將這一部分知識內(nèi)容放在第三冊中，與原電池知識的學(xué)習(xí)時間間隔較長，因“前攝抑制”導(dǎo)致很多學(xué)生將電解知識與原電池知識弄混淆，產(chǎn)生很大的學(xué)習(xí)障礙。這里談?wù)劇峨娊庠砑捌鋺?yīng)用》的學(xué)習(xí)方法，供學(xué)生們學(xué)習(xí)借鑒。

一、注重理解，加強記憶

理解是記憶的前提和基礎(chǔ)，理解記憶比機械記憶更有效，因為只有理解了的東西才記得牢靠、記得長久，所以，學(xué)習(xí)過程中一定要注重理解，尤其是還有影響這部分知識學(xué)習(xí)的原電池知識在打攪，學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中就更應(yīng)該在理解上多下工夫。要把握四點：

（1）重基礎(chǔ)，不能放松。本單元的基礎(chǔ)知識是電解原理，它涉及的概念、電解反應(yīng)類型等是比較多的，掌握這些內(nèi)容，本單元知識的學(xué)習(xí)可以說就完成了一大半。因此，在思想上應(yīng)有“重基礎(chǔ)、夯基礎(chǔ)”的觀念，在行動上要有“應(yīng)用基礎(chǔ)、落實基礎(chǔ)”的意識。只有這樣，才能較好地理解、掌握所學(xué)的知識，并通過運用加以鞏固。基礎(chǔ)知識都熟悉了，解題時才能“生巧”，才能靈活。“重基礎(chǔ)，不放松”，這也是理解知識的前奏。

（2）抓關(guān)鍵，把握實質(zhì)。無論是一個基本概念、基本原理的理解，還是一個基本模型的分析、基本反應(yīng)式的書寫等，要提綱挈領(lǐng)地抓住其關(guān)鍵內(nèi)容，比如電解概念的中心詞有電流、電解質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、陰陽極等，它告訴我們：①必須有外加電源，這是與原電池的最大區(qū)別；②要有電解質(zhì)做介質(zhì)或參與反應(yīng)；③一定要是氧化還原反應(yīng)情況（這也是電解原理的核心內(nèi)容），其它如發(fā)生中和反應(yīng)等的物質(zhì)就不能構(gòu)成電解池的條件；④電極名稱與原電池有區(qū)別。這樣來理解問題，既能加深印象，又容易把握實質(zhì)。又比如電解過程中，各電極上得失電子的數(shù)目始終是相等的，理解了這一條規(guī)律，有關(guān)電解問題的計算就好處理了。

（3）用對比，發(fā)現(xiàn)異同。對比是深化理解的“良藥”，是化學(xué)學(xué)習(xí)的一種重要學(xué)科方法。可以將有聯(lián)系或易混淆的知識放在一起比較，如電解知識與原電池知識、電解池與電鍍池等；也可以將形似而質(zhì)異或形異而質(zhì)似的習(xí)題放在一起比較分析，以此來加深學(xué)生對知識的理解。如下例：

【題目】把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液混合溶液的玻璃皿中（如圖所示），經(jīng)過一段時間后，首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是（）。

A、Ⅰ和Ⅲ附近B、Ⅰ和Ⅳ附近

C、Ⅱ和Ⅲ附近D、Ⅱ和Ⅳ附近

此題通過習(xí)題的形式將電解知識與原電池知識揉和在一起。學(xué)生要解決此問題，必須要從概念、模型、電極名稱、電極反應(yīng)式等方面去區(qū)分，這些知識都弄清楚了，才能順利解答此題。在概念學(xué)習(xí)中可以此題為切入點，引導(dǎo)學(xué)生在應(yīng)用過程中區(qū)分電解知識與原電池知識，達(dá)到“在應(yīng)用中理解、在理解中應(yīng)用”的效果。分析從略，答案為B。

（4）有問題，及時解決。在知識理解過程中，可能會遇到這樣那樣的問題，尤其是解題過程中最容易暴露問題，一定要及時進(jìn)行修正，以強化正確記憶。如理解和記憶離子放電順序時，既要記一般規(guī)律，又要結(jié)合具體情景分析問題，如下例：

【題目】用Pt電極電解含有各0.1molCu 和X 的溶液，陰極析出固體物質(zhì)的質(zhì)量m(g)與溶液中通過電子的物質(zhì)的量n(mol)的關(guān)系見圖示。則離子的氧化能力由大到小排列正確的是（ ）。

A、Cu ＞X ＞H B、H ＞X ＞Cu

C、X ＞H ＞Cu D、Cu ＞H ＞X

分析：有些學(xué)生沒認(rèn)真分析，就將X 與Fe 聯(lián)系起來，選擇C答案。這其實是簡單記憶陽離子放電順序?qū)е露▌菟季S造成的結(jié)果。本題的解題信息在圖象中：一通電就有固體析出，且通過0.2mol電子后，再沒有固體析出了，說明是Cu 放電的結(jié)果。X 不放電，故答案應(yīng)為D。

上例充分說明理解的重要性，也強調(diào)記憶的靈活性。理解是記憶的前提，記憶是理解的歸宿。將記住的東西置于

知識出現(xiàn)的背景中，并與具體問題結(jié)合起來進(jìn)行處理，掌握學(xué)過的知識才能事半功倍。

二、抓住重點，突破難點

本單元知識學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容之一是電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)原理），它也是高考命題的熱點內(nèi)容。學(xué)習(xí)時可以用一條線來貫穿這一知識點，如“粗鹽的提純→電解原理→電解裝置→電解計算→綜合應(yīng)用”等，對每一環(huán)節(jié)的原理要在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行把握，然后剖析一些細(xì)節(jié)問題，條件許可還可以將部分知識進(jìn)行拓展、延伸，以豐富自己的知識水平。

在抓重點內(nèi)容時，對本單元的難點內(nèi)容——電極反應(yīng)式的書寫，更不能忽視。正確書寫電極反應(yīng)式要從以下幾個環(huán)節(jié)入手：①分清電極，與電源正極相連的為陽極，與負(fù)極相連的為陰極。②剖析溶液，電解質(zhì)溶液中有哪些陽離子，哪些陰離子，并分類。③注意先后，即離子放電順序如何。④書寫電極反應(yīng)式，注意使電子得失守恒。⑤檢查，兩電極反應(yīng)式相加要等于總反應(yīng)式或總反應(yīng)式減一電極反應(yīng)式得另一電極反應(yīng)式。

三、善于總結(jié)，注意歸納

本單元可以歸納的知識還是比較多的。如用惰性電極電解酸、堿、鹽溶液，就可以分為電解水型(例NaOH)、分解電解質(zhì)型(例CuCl )、放H 生堿型(例NaCl)、放O 生酸型(例CuSO4)等。又如電極名稱與電極反應(yīng)的關(guān)系可以用四個字概括：陽——氧，陰——還；實際上只須記“陽氧”兩個字就可以了，其它的可以推理。再如電解的計算是本單元的一個重點應(yīng)用問題，其常用的解題方法可以歸結(jié)為兩種：一是根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列比例求解，二是利用各電極、線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目守恒列等式求解（此法較為簡便）。心理學(xué)上講，將須記憶的東西濃縮得越多，提煉得越精簡，就越容易記住。所以，學(xué)習(xí)中一定要注意將知識進(jìn)行歸納、總結(jié)。

四、聯(lián)系應(yīng)用，逐步提高

電化學(xué)的內(nèi)容是歷年高考命題的重點內(nèi)容之一，出題形式豐富，其考查方式舉例如下：

（1）電解原理的基礎(chǔ)知識：包括電極名稱或電解產(chǎn)物的確定、根據(jù)電極變化判斷金屬活潑性強弱或電極材料、電極反應(yīng)式的書寫或?qū)傩缘取?/p>

例1（2002年河南）在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是（ ）。

A、原電池正極和電解池陽極所發(fā)生的反應(yīng)

B、原電池正極和電解池陰極所發(fā)生的反應(yīng)

C、原電池負(fù)極和電解池陽極所發(fā)生的反應(yīng)

D、原電池負(fù)極和電解池陰極所發(fā)生的反應(yīng)

分析：原電池負(fù)極和電解池陽極發(fā)生的是氧化反應(yīng)；原電池正極和電解池陰極發(fā)生的是還原反應(yīng)。故答案為B、C。

（2）有關(guān)電解的計算：通常是求電解后某產(chǎn)物的質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體的體積、某元素的化合價以及溶液的pH、物質(zhì)的量濃度等。運用電子守恒原理解答較好。

例2（2002年春季）通以相等的電量，分別電解等濃度的硝酸銀和硝酸亞汞（亞汞的化合價為+1價）溶液，若被還原的硝酸銀和硝酸亞汞的物質(zhì)的量之比n（硝酸銀）︰n（硝酸亞汞）=2︰1，則下列表述正確的是（ ）。

A、在兩個陰極上得到的銀和汞的物質(zhì)的量之比n（Ag）︰n（Hg）=2︰1

B、在兩個陽極上得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量不相等

C、硝酸亞汞的分子式為HgNO

D、硝酸亞汞的分子式為Hg (NO )

分析：通以相等的電量即是通過相同的電子數(shù)，銀和亞汞都是+1價，因此，得到的單質(zhì)銀和汞的物質(zhì)的量也應(yīng)相等；又因電解的n（硝酸銀）︰n（硝酸亞汞）=2︰1，硝酸銀的化學(xué)式為AgNO ，故硝酸亞汞的化學(xué)式不可能為HgNO ，只能為Hg (NO ) 。所以，正確選項為D。

（3）聯(lián)系生產(chǎn)生活：主要是新技術(shù)、新情景等問題的處理。

例3（2002年上海）某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使Cl 被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是（ ）。

A、a為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaCl

B、a為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaCl

C、a為陽極，b為陰極；HClO和NaCl

D、a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl

分析： 用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)是：2NaCl+2H O2NaOH+H ↑+Cl ↑，副反應(yīng)為：2NaOH+Cl =NaCl+NaClO+H O，則可推知使Cl 被完全吸收制得有較強殺菌能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl溶液，其中起消毒作用的是NaClO溶液。電解過程中陰極產(chǎn)生H ，結(jié)合圖示，消毒液發(fā)生器的液體上部空間充滿的是H ，故電源a極是負(fù)極，b為正極。所以答案為B。

（4）綜合應(yīng)用：與物理學(xué)中的電路分析、電流強度、電阻、能量轉(zhuǎn)化等聯(lián)系滲透，也可以與環(huán)境保護(hù)、高新技術(shù)（如航天飛船）等綜合測試。命題的靈活性大，學(xué)生思維空間的自由度也較大，正符合“3+X”考試精神。

例4（2003年春季）如圖是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖，其中A、B是兩塊純銅片，插在CuSO 稀溶液中，銅片與引出導(dǎo)線相連，引出端分別為X、Y。

（1）當(dāng)以I=0.21A的電流電解60min后，測得銅片A的質(zhì)量增加了0.25g，則圖裝置中的X端應(yīng)與直流電的?搖?搖?搖極相連，它是電解池的?搖?搖?搖極。

（2）電解后銅片B的質(zhì)量?搖?搖?搖?搖?搖?搖（答“增加”、“減少”或“不變”）。

（3）列式計算實驗測得的阿伏加德羅常數(shù)NA。（已知電子電量e=1.60×10-19C）

分析：（1）因為銅片A的質(zhì)量增加，A為電解池的陰極，電極反應(yīng)式為：Cu2++2e-=Cu，X端應(yīng)與直流電的負(fù)極相連接。（2）銅片B則為電解池的陽極，電極反應(yīng)式為：Cu-2e =Cu ，其質(zhì)量減少。（3）N =64g·mol ×0.21C·s ×60min×60s·min /（0.25g×2×1.60×10 C）=6.0×10 mol 。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。”