电化学必考问题点津

2014-01-27 00:22陈进前
求学·理科版 2014年2期
关键词:电解池反应式配平

陈进前,全国优秀教师,浙江省特级教师,浙江省有突出贡献中青年专家,浙江省首批化学奥林匹克竞赛特级教练,杭州市高中化学教研大组组长,杭州市、丽水市、义乌市等地“名师工程”导师。

高考有热点(常考知识点)这已成为共识,进一步研究还可发现,跟某个热点相关又有必考的基本问题,所以在后阶段复习中要重点把握高考热点中的基本问题。

一、从两例高考试题看电化学试题中必考的基本问题

答案 B。

简析 选项A和B都是相关氧化还原反应特征分析问题(判断产物、判断反应物),选项C是电极判断和电极反应式书写问题,选项D是离子定向移动规律判断问题,都是电化学的基本问题。

判断电池中的正极、负极,判断电解池中的阴极、阳极,是电化学试题中最重要的基本问题。命题人常要求解题者从以下依据进行判断:

(1)根据反应物的还原性、氧化性判断。电池中负极上是还原剂发生还原反应,正极上是氧化剂发生还原反应。

(2)根据反应产物判断。电解池中,阴极上发生还原反应生成还原产物,阳极上发生氧反应生成氧化产物。电池中也可以根据反应产物判断,负极上发生氧化反应生成氧化产物,正极上发生还原反应生成还原产物。

(3)根据装置图中标示的电子流动方向判断。这时要注意分清是“电流方向”还是“电子移动方向”,要防止大意失荆州。

(4)根据相连接电池(或电解池)判断。电池与电解池相连接的装置中,可根据外电源的负极、正极判断电解池中阴极、阳极。

第2类、书写(或判断)电极反应式

考查电化学的试题,必定要书写电极反应式,因为电极反应式是分析电池、电解池的基础。因此,后阶段复习电化学内容时,要熟记书写电极反应式的要求,要熟练掌握一些较复杂电极反应式的书写步骤和技巧。

(2)蓄电池中,可根据充电时电极反应式书写放电时的电极反应式,或根据根据放电时的电极反应式书写充电时的电极反应式。

(3)掌握水溶液(酸性、碱性、中性)中的电极反应式配平技巧。在酸性溶液中,不要在电极反应式中出现OH-离子,要用H2O、H+来配平;在碱性溶液中,不要在电极反应式中出现H+离子,要用H2O、OH-来配平;在中性溶液中,一般不在反应物中出现H+ 离子或OH- 离子,但可根据情况在产物中出现OH- 离子或H+ 离子。

(4)根据题给信息,书写并配平非水体系中的电极反应。如,在固体氧化物作电解质时,可以用O2- 离子来配平,在熔融碳酸盐作电解质时可以用CO2、CO32- 等粒子来配平。

第3类、判断离子移动方向

电池、电解池工作时,在电极上的氧化反应、还原反应的带动下,电极和外电路上必定有电子定向移动,内部的电解质中必定有离子发生定向移动,形成电荷传递的闭合回路,这是电池、电解池工作时的基本特征。在电化学相关的试题中,判断离子定向移动方向是考查频度较高的一类基本问题。解答这类基本问题时,要注意以下几点:

(1)电池内部,阴离子要向负极作向移动,阳离子要向正极定向移动;电解池内部,阴离子要向阳极定向移动,阳离子要向阴极定向移动。

(2)除了电极反应带动离子定向移动外,在电池、电解池内部还存在由于浓度因素使离子扩散移动,所以不同离子定向移动情况差异较大。一般情况下,在电极上参加反应的离子、电极反应过程新生成的离子,移动比较明显,其他离子移动不一定会有明显移动。如在铜、锌、稀硫酸构成的原电池中,H+、Zn2+ 离子移动比较明显。

(3)判断离子定向移动时,要注意装置中离子交换膜的影响,要特别注意区分各种离子交换膜(如,阴离子交换膜、阳离子交换膜、质子交换膜等)存在时离子移动的特征。

第4类、分析(或判断)氧化还原反应特征

从根本上看电池、电解池问题是氧化还原反应的两种特殊表现形式,基于些,高考试题常常会以电池、电解池为载体来考查氧化还原反应的一些基本特征。常见有:

(1)分析判断电池、电解池中氧化还原反应的能量转化特征。要熟悉电池、电解池中发生氧化还原反应时的能量转化类型;要学会分析同一氧化还原反应设计不同的电池时,能量转化效率的高低等,一般在有盐桥的原电池中,由于氧化剂跟还原剂不能直接接触反应,化学能转化为电能的效率高。

(2)分析判断相关氧化还原反应的反应条件、电子转移方向和数目、反应现象,也可以考查质量守恒定律、电池材料回收,分析解决这些问题都要分析氧化还原反应特征,运用氧化还原规律。

二、通过针对练习来提高解答相关问题的能力

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