2014年高考電化學新題解析及備考啟示（上）

孟凡盛， 湖北省特級教師，全國高中化學教學改革優秀教師，武漢市學科帶頭人。培養了多名省、市理科狀元，多名學生高考化學獲滿分。

在高三復習過程中，考生往往花費大量時間盲目做題，而忽視程序性知識的總結和核心基礎知識塊的積累。仔細研究2014年高考電化學新題發現，快速、準確地解答這些題型的秘訣就是使用好程序性知識以及核心基礎知識塊的遷移。據此，本文在解析高考新題的基礎上提煉備考啟示，考生若能適當分配時間弄懂、弄熟、弄透這部分內容，定能提高解題的清晰性、準確性和敏捷性。

一、考查電極名稱的判斷

例1 （2014年新課標II卷，12題）2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是 （ ）

A.a為電池的正極

B.電池充電反應為LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi

C.放電時，a極鋰的化合價發生變化

D.放電時，溶液中Li+從b向a遷移

【解析】鋰金屬電池中，單質鋰總是作負極，而且負極反應式總是Li-e-Li+，因此圖中含金屬鋰的b是電池的負極，則a為電池的正極，A正確。LiMn2O4是鋰離子電池的正極材料，充放電過程中，發生LiMn2O4與Li1-xMn2O4之間的轉化，充電時陽極（電池的正極材料）的反應式為：LiMn2O4-xe--xLi+Li1-xMn2O4；再將上述負極反應式乘以x與正極反應式相加就得到電池

充電的總反應，B選項正確。LiMn2O4中的Mn是+3

價，的Mn是+4價，放電時a極+4價Mn降為+3價Mn，

C錯誤；換一角度考慮：Li+氧化性很弱，在原電池反應中不能得電子降價。電池的正極也叫陰極，放電時，陽極（也叫負極）產生的陽離子（Li+）受到陰極吸引向陰極遷移，D正確。

【答案】C

【備考啟示】考生復習時一定要多角度理解電極名稱的規定。原電池的電極一般稱為正、負極，從不同角度定義正、負極如下：

電解池的電極稱為陰、陽極，從不同角度定義陰、陽極如下：

二、考查電極反應的書寫

1.遷移法書寫電極反應

例2 （2014年海南卷，16題節選）鋰錳電池的體積小、性能優良，是常用的一次電池。該電池反應原理如圖所示，其中電解質LiClO4溶于混合有機溶劑中，Li+通過電解質遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列問題：

（1）外電路的電流方向是由____極流向____極。（填字母）

（2）電池正極反應式為 。

（3）是否可用水代替電池中的混合有機溶劑？____（填“是”或“否”），原因是 。

【解析】（1）該鋰錳電池來源于教材選修4第75頁，活潑金屬鋰作電池負極，失去的電子由a極經過導線流向正極b，電流方向與之相反：由b極流向a極。

（2）負極是Li失去電子生成Li+：Li-e-Li+；正極是MnO2得到電子同時結合遷移入的Li+生成LiMnO2：MnO2+ e-+ Li+LiMnO2。

（3）Li是活潑金屬，易與水反應，因此不能用水代替電池中的混合有機溶劑。

【答案】（1）b a （2）MnO2+e-+Li+LiMnO2

（3）否 電極Li是活潑金屬，能與水反應

【備考啟示】必修2和選修4上介紹過的電池有：干電池、堿性鋅錳電池、鉛蓄電池、鎳鎘電池、鋰電池、氫氧酸性燃料電池、銀鋅電池，這些電池的構造、電極反應式、電池反應式總結歸納如下表

2.公式法書寫電極反應

例3 （2014年四川卷，11題節選）（1）MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，其陽極的電極反應式是________________。

（2）MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時，正極的電極反應式是______。

【解析】（1）電解后Mn2+被氧化為MnO2，說明Mn2+是還原劑，MnO2是氧化產物，陽極的反應式根據“還原劑-ne-+介質氧化產物”寫為：Mn2+- 2e-+2H2OMnO2+4H+。

（2）MnO2是堿性鋅錳電池的氧化劑，在堿性環境中得電子被還原為MnO（OH），根據公式（氧化劑+ ne-還原產物）把正極反應先寫為MnO2+e-——MnO（OH），再根據電荷守恒和反應環境顯堿性，在右邊補充OH-，左邊補充H2O，得MnO2+H2O+e-MnO（OH）+OH-。

【答案】（1）Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+

（2）MnO2+H2O+e-MnO（OH）+OH-

【備考啟示】公式法是書寫新型電解池（或原電池）電極反應式的最佳方法，其書寫步驟為：

第一步：根據題中信息如總反應方程式或原理圖中元素化合價的升降等，判斷還原劑和氧化產物、氧化劑和還原產物。

第二步：根據陽極（或電池負極）為“還原劑-ne-+介質氧化產物”、陰極（或電池正極）為“氧化劑+ ne-+介質還原產物”書寫電極反應式。介質常為H2O、H+、OH-等。