例谈电化学的复习策略

陶洪涛 周晓林

1. 构建思维模型，实施有效迁移

在复习中，我们应立足课本中的基本实物图构建思维模型，进行知识和能力的有效迁移。譬如，电化学基本的思维模型可概括为：

将基本模型中电极材料、电极反应、反应类型、反应现象、阴阳离子的定向移动方向、电子及电流方向等知识理解透彻，而后在练习中进行有效的迁移运用。

例1 某小组为研[Cu][Fe][Cu2+][SO42+][a][b]究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是（ ）

A.[a]和[b]不连接时，铁片上会有金属铜析出

B.[a]和[b]用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2++2e-=Cu

C.无论[a]和[b]是否连接，铁片均会溶解，溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色

D.[a]和[b]分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2+向铜电极移动

解析 本题考查原电池、电解池的原理及其应用，可以立足基本思维模型图1和图3进行分析。若[a]和[b]不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与Cu2+发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，A项正确；若[a]和[b]用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，正极：Cu2++2e-=Cu，负极：Fe-2e-=Fe2+，B正确；由A、B项分析可知，C项是正确的；若[a]和[b]分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在电解池中阳离子向阴极运动，因此D项是错误的。

例2 控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2设计成右图所示的原电池。下列判断不正确的是（ ）

A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原

C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极

解析 本题立意新颖，将氧化还原反应与化学平衡原理相联系。由图示结合基本思维模型图2分析可知，Fe3+得到电子被还原成Fe2+，I-失去电子被氧化成I2，所以A、B项正确。电流计读数为零时，Fe3+得电子速率等于Fe2+失电子速率，反应达到平衡状态。在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3++2I-?2Fe2++I2向左移动，I2被还原为I-，乙中石墨为正极，D项不正确。

答案 D

2. 开展同题异构，做到举一反三

电化学知识的特点是理论性强、规律性强，并与物理知识有密切联系，因此复习时要注意理清有关概念，将同类型的问题进行归类拓展，以锻炼自己举一反三、灵活运用的能力。

例3 在25℃时，用铂电极电解一定量的Na2SO4饱和溶液。一段时间后，阴极析出a mol气体，同时溶液中析出b g的Na2SO4·10H2O。如果在这一过程中温度不变，则此时Na2SO4溶液中溶质的质量分数为（ ）

A.[71161]×100﹪

B.[71b161（18a+b）]×100﹪

C.[b18a+b]×100﹪

D.[71b161（36a+b）]×100﹪

解析 考查电解原理的应用，对思维能力要求较高。用铂电极电解Na2SO4饱和溶液，电解的实质为电解水。其电解化学方程式为2H2O[电解]2H2↑+ O2↑，阴极析出a mol的氢气，则电解消耗a mol的水，溶液中析出b g的Na2SO4·10H2O晶体。再进行思维的转换，相当于b g的Na2SO4·10H2O晶体溶解在18a g的水中形成饱和溶液，此时的质量分数与剩余溶液的质量分数相等，通过列式计算可知，B项正确。

答案 B

例4 在25℃时，用铜电极电解一定量的Na2SO4饱和溶液。一段时间后，阴极析出a mol气体，同时溶液中析出b g的Na2SO4·10H2O。如果在这一过程中温度不变，则此时Na2SO4溶液中溶质的质量分数为（ ）

A.[71161]×100﹪

B.[71b161（18a+b）]×100﹪

C.[b18a+b]×100﹪

D.[71b161（36a+b）]×100﹪

解析 基于例3将惰性铂电极改为活性铜电极进行电解，形式很相似，电解实质则完全不同。用铜作电极时，阳极：Cu-2e-=Cu2+，阴极：2H++2e-=H2↑，电解的化学方程式为Cu+2H2OCu（OH）2+H2↑，当阴极析出a mol氢气，则电解消耗2a mol的水，其分析思路与例3一样，通过列式计算可知，D项正确。

答案 D

3. 注重规律总结，形成知识体系

近几年出现的新技术、新科技有很多与原电池有关，如宇宙飞船上使用的燃料电池。我们在备考复习时，对燃料电池的电极反应的书写规律作系统的归纳和拓展，将难点真正“悟透”，形成认知能力。如以氢氧燃料电池的电极反应式的书写为基础进行一定的拓展训练，掌握书写规律，锻炼迁移和应变能力，面对层出不穷的新型的电池电极反应式书写，问题也就迎刃而解了。

例5 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是（ ）

A.检测时，电解质溶液中的H+向负极移动

B.若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气

C.电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O

D.正极上发生的反应是：O2+4e-+2H2O=4OH-

解析 考查燃料电池的原理，与生活实际紧密相连。原电池中H+向原电池的正极移动，A项错误；该原电池的总反应为乙醇的催化氧化，C项正确，用C项的方程式进行判断，有0.4 mol的电子转移，消耗氧气为0.10 mol，B项错误；酸性电池不可能存在OH-，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O， D项错误。

答案 C