2014年高考电化学新题解析及备考启示（上）

孟凡盛， 湖北省特级教师，全国高中化学教学改革优秀教师，武汉市学科带头人。培养了多名省、市理科状元，多名学生高考化学获满分。

在高三复习过程中，考生往往花费大量时间盲目做题，而忽视程序性知识的总结和核心基础知识块的积累。仔细研究2014年高考电化学新题发现，快速、准确地解答这些题型的秘诀就是使用好程序性知识以及核心基础知识块的迁移。据此，本文在解析高考新题的基础上提炼备考启示，考生若能适当分配时间弄懂、弄熟、弄透这部分内容，定能提高解题的清晰性、准确性和敏捷性。

一、考查电极名称的判断

例1 （2014年新课标II卷，12题）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是 （ ）

A.a为电池的正极

B.电池充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi

C.放电时，a极锂的化合价发生变化

D.放电时，溶液中Li+从b向a迁移

【解析】锂金属电池中，单质锂总是作负极，而且负极反应式总是Li-e-Li+，因此图中含金属锂的b是电池的负极，则a为电池的正极，A正确。LiMn2O4是锂离子电池的正极材料，充放电过程中，发生LiMn2O4与Li1-xMn2O4之间的转化，充电时阳极（电池的正极材料）的反应式为：LiMn2O4-xe--xLi+Li1-xMn2O4；再将上述负极反应式乘以x与正极反应式相加就得到电池

充电的总反应，B选项正确。LiMn2O4中的Mn是+3

价，的Mn是+4价，放电时a极+4价Mn降为+3价Mn，

C错误；换一角度考虑：Li+氧化性很弱，在原电池反应中不能得电子降价。电池的正极也叫阴极，放电时，阳极（也叫负极）产生的阳离子（Li+）受到阴极吸引向阴极迁移，D正确。

【答案】C

【备考启示】考生复习时一定要多角度理解电极名称的规定。原电池的电极一般称为正、负极，从不同角度定义正、负极如下：

电解池的电极称为阴、阳极，从不同角度定义阴、阳极如下：

二、考查电极反应的书写

1.迁移法书写电极反应

例2 （2014年海南卷，16题节选）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：

（1）外电路的电流方向是由____极流向____极。（填字母）

（2）电池正极反应式为 。

（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？____（填“是”或“否”），原因是 。

【解析】（1）该锂锰电池来源于教材选修4第75页，活泼金属锂作电池负极，失去的电子由a极经过导线流向正极b，电流方向与之相反：由b极流向a极。

（2）负极是Li失去电子生成Li+：Li-e-Li+；正极是MnO2得到电子同时结合迁移入的Li+生成LiMnO2：MnO2+ e-+ Li+LiMnO2。

（3）Li是活泼金属，易与水反应，因此不能用水代替电池中的混合有机溶剂。

【答案】（1）b a （2）MnO2+e-+Li+LiMnO2

（3）否 电极Li是活泼金属，能与水反应

【备考启示】必修2和选修4上介绍过的电池有：干电池、碱性锌锰电池、铅蓄电池、镍镉电池、锂电池、氢氧酸性燃料电池、银锌电池，这些电池的构造、电极反应式、电池反应式总结归纳如下表

2.公式法书写电极反应

例3 （2014年四川卷，11题节选）（1）MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是________________。

（2）MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是______。

【解析】（1）电解后Mn2+被氧化为MnO2，说明Mn2+是还原剂，MnO2是氧化产物，阳极的反应式根据“还原剂-ne-+介质氧化产物”写为：Mn2+- 2e-+2H2OMnO2+4H+。

（2）MnO2是碱性锌锰电池的氧化剂，在碱性环境中得电子被还原为MnO（OH），根据公式（氧化剂+ ne-还原产物）把正极反应先写为MnO2+e-——MnO（OH），再根据电荷守恒和反应环境显碱性，在右边补充OH-，左边补充H2O，得MnO2+H2O+e-MnO（OH）+OH-。

【答案】（1）Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+

（2）MnO2+H2O+e-MnO（OH）+OH-

【备考启示】公式法是书写新型电解池（或原电池）电极反应式的最佳方法，其书写步骤为：

第一步：根据题中信息如总反应方程式或原理图中元素化合价的升降等，判断还原剂和氧化产物、氧化剂和还原产物。

第二步：根据阳极（或电池负极）为“还原剂-ne-+介质氧化产物”、阴极（或电池正极）为“氧化剂+ ne-+介质还原产物”书写电极反应式。介质常为H2O、H+、OH-等。