徐文信
(甘肅省臨夏縣田家炳中學,甘肅 臨夏 731800)
電化學專題復習策略
徐文信
(甘肅省臨夏縣田家炳中學,甘肅 臨夏 731800)
電化學是歷年高考的高頻考點,考查的題型大多是選擇題和化學反應原理題中的綜合題.近幾年高考電化學題的內容豐富,命題的取材新、立意新,可謂??汲P?因此,一方面要構建核心知識網,另外一方面不斷反思,靈活運用,只有這樣,才能提高電化學的解題能力.
電化學;復習;解題
如何引導學生深刻了解電化學的考綱要求,清楚知道電化學的本質,認真梳理電化學常考的重要命題點,掌握一種快速入題的方法,并形成一個清晰的解題思路,是搞好電化學專題復習的關鍵.下面談談筆者在電化學專題復習中的幾點做法.
電化學考綱要求有兩點:
1.理解原電池和電解池的構成,工作原理及應用,能寫電極反應式和總方程式.
2.了解常見的化學電源及工作原理.
1.原電池
核心1 電極的稱呼和判斷如圖1所示.
核心2 電極反應式和總方程式的書寫.
思路分析原電池中自發的氧化還原反應,將其改寫成離子方程式,這就是總電池方程式.然后把總方程式利用氧化還原反應知識進行拆分成電極反應式.其中負氧正還,由總到分.若電池反應不明顯,那就利用原子守恒、電子守恒和電荷守恒拆分拼湊.
注燃料電池的正極反應有規律可循:
燃料電池的負極反應:從總方程式以相減的方法獲得,也可拆分拼湊法書寫.
核心3 原電池原理的應用
(1)金屬腐蝕的防護(犧牲陽極的陰極保護法).
(2)對化學反應速率的影響(金屬與酸或鹽溶液反應時,若構成原電池會使反應速率加快).
(3)可比較金屬的活潑性.
(4)常見的化學電源.
2.電解池
核心1 電極的稱呼和判斷如圖2所示.
核心2 電極電極反應式和總方程式的書寫.
思路先分析電解質電離出的陰陽離子,再根據常見陰陽離子的放電順序確定誰先放電,最后寫相關離子放電的電極反應式,其中陽氧陰還.電解總方程式利用電子守恒通過陰陽電極反應式相加得到,體現由分到總的原則.
常見陰陽離子的放電順序為:
1.活性材料作陽極時:陽極金屬優先失電子變成陽離子進入溶液,陰離子不容易在此電極上放電.
2.用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時,溶液中陰離子的放電順序是:
3.陰極無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應,陽離子放電順序是:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+
核心3 電解池原理的應用
(1)氯堿工業(電解飽和的NaCl水溶液制NaOH).
(2)電鍍.(鐵件上鍍銅或銅件上鍍銀)
(3)精煉銅.
(4)冶煉金屬.(K、Na、Mg、Al等金屬都是通過電解法制取)
解題思路如圖3所示.
注電極反應遵循電荷守恒、原子守恒,符合離子方程式的寫法.凡是涉及計算問題多以電子守恒建立等量關系.
1.(2014年全國課標Ⅱ12)2013年3月我國科學家報道了如圖4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
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
解析審題—提取信息—判斷是原電池—分析正負極—活潑的鋰b是負極,則A正確;負極帶正電,因此Li+從b向a遷移, D正確;b是負極鋰,鋰會發生失電子的氧化反應,化合價會升高,C是錯誤的;可充電的電池,放電和充電的電極反應及總方程式剛好相反,陽—正、陰—負,B答案形式上正確,又不違背原子及電子守恒,一般是正確的,當然此題利用先簡后繁的方法可直接選C.
2.(2015全國課標Ⅱ26)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物.該電池放電過程產生MnOOH.回收處理該廢電池可得到多種化工原料.回答下列問題:
(1)該電池的正極反應式為 ,電池反應的離子方程為
(2)維持電流強度為0.5 A,電池工作5min,理論上消耗鋅 g.(已知F=96 500 C·mol-1)
正極反應式×2與負極反應相加得電池反應的離子方程為:
3.(2016年高考真題11)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池.下列敘述錯誤的是( )
C.電池放電時Cl-由正極向負極遷移
D.負極會發生副反應
解析審題—提取信息—判斷是原電池—首先分析正負極—活潑的Mg是負極,則A正確;正極帶負電,因此Cl-由正極向負極遷移,C正確;B答案形式上錯誤,因為電極反應式是離子方程式,Ag++e-=Ag明顯違背AgCl不能拆的原則;D鎂比較活潑可與水發生反應:
此答案正確.
[1]黃軍強.四步搞定高考電化學問題[J].理科考試研究,2017(11).
[2]劉彩虹.例談電化學問題的求解[J].理科考試研究,2015(05).
[責任編輯:楊惠民]
2017-07-01
徐文信(1972.6-),男,甘肅臨夏,中學高級教師,大學本科,從事化學教學工作.
G632
A
1008-0333(2017)28-0094-02