电化学专题复习策略

2017-11-23 02:55徐文信
数理化解题研究 2017年28期
关键词:反应式原电池负极

徐文信

(甘肃省临夏县田家炳中学,甘肃 临夏 731800)

电化学专题复习策略

徐文信

(甘肃省临夏县田家炳中学,甘肃 临夏 731800)

电化学是历年高考的高频考点,考查的题型大多是选择题和化学反应原理题中的综合题.近几年高考电化学题的内容丰富,命题的取材新、立意新,可谓常考常新.因此,一方面要构建核心知识网,另外一方面不断反思,灵活运用,只有这样,才能提高电化学的解题能力.

电化学;复习;解题

如何引导学生深刻了解电化学的考纲要求,清楚知道电化学的本质,认真梳理电化学常考的重要命题点,掌握一种快速入题的方法,并形成一个清晰的解题思路,是搞好电化学专题复习的关键.下面谈谈笔者在电化学专题复习中的几点做法.

一、明确考纲要求,把握复习的重点和方向

电化学考纲要求有两点:

1.理解原电池和电解池的构成,工作原理及应用,能写电极反应式和总方程式.

2.了解常见的化学电源及工作原理.

二、构建核心知识网,夯实基础,突破重点

1.原电池

核心1 电极的称呼和判断如图1所示.

核心2 电极反应式和总方程式的书写.

思路分析原电池中自发的氧化还原反应,将其改写成离子方程式,这就是总电池方程式.然后把总方程式利用氧化还原反应知识进行拆分成电极反应式.其中负氧正还,由总到分.若电池反应不明显,那就利用原子守恒、电子守恒和电荷守恒拆分拼凑.

注燃料电池的正极反应有规律可循:

燃料电池的负极反应:从总方程式以相减的方法获得,也可拆分拼凑法书写.

核心3 原电池原理的应用

(1)金属腐蚀的防护(牺牲阳极的阴极保护法).

(2)对化学反应速率的影响(金属与酸或盐溶液反应时,若构成原电池会使反应速率加快).

(3)可比较金属的活泼性.

(4)常见的化学电源.

2.电解池

核心1 电极的称呼和判断如图2所示.

核心2 电极电极反应式和总方程式的书写.

思路先分析电解质电离出的阴阳离子,再根据常见阴阳离子的放电顺序确定谁先放电,最后写相关离子放电的电极反应式,其中阳氧阴还.电解总方程式利用电子守恒通过阴阳电极反应式相加得到,体现由分到总的原则.

常见阴阳离子的放电顺序为:

1.活性材料作阳极时:阳极金属优先失电子变成阳离子进入溶液,阴离子不容易在此电极上放电.

2.用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时,溶液中阴离子的放电顺序是:

3.阴极无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,阳离子放电顺序是:

Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+

核心3 电解池原理的应用

(1)氯碱工业(电解饱和的NaCl水溶液制NaOH).

(2)电镀.(铁件上镀铜或铜件上镀银)

(3)精炼铜.

(4)冶炼金属.(K、Na、Mg、Al等金属都是通过电解法制取)

三、反思提升定思路,快速解题有方法

解题思路如图3所示.

注电极反应遵循电荷守恒、原子守恒,符合离子方程式的写法.凡是涉及计算问题多以电子守恒建立等量关系.

四、温习真题,灵活应用,贴近高考

1.(2014年全国课标Ⅱ12)2013年3月我国科学家报道了如图4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

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

解析审题—提取信息—判断是原电池—分析正负极—活泼的锂b是负极,则A正确;负极带正电,因此Li+从b向a迁移, D正确;b是负极锂,锂会发生失电子的氧化反应,化合价会升高,C是错误的;可充电的电池,放电和充电的电极反应及总方程式刚好相反,阳—正、阴—负,B答案形式上正确,又不违背原子及电子守恒,一般是正确的,当然此题利用先简后繁的方法可直接选C.

2.(2015全国课标Ⅱ26)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物.该电池放电过程产生MnOOH.回收处理该废电池可得到多种化工原料.回答下列问题:

(1)该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程为

(2)维持电流强度为0.5 A,电池工作5min,理论上消耗锌 g.(已知F=96 500 C·mol-1)

正极反应式×2与负极反应相加得电池反应的离子方程为:

3.(2016年高考真题11)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池.下列叙述错误的是( )

C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移

D.负极会发生副反应

解析审题—提取信息—判断是原电池—首先分析正负极—活泼的Mg是负极,则A正确;正极带负电,因此Cl-由正极向负极迁移,C正确;B答案形式上错误,因为电极反应式是离子方程式,Ag++e-=Ag明显违背AgCl不能拆的原则;D镁比较活泼可与水发生反应:

此答案正确.

[1]黄军强.四步搞定高考电化学问题[J].理科考试研究,2017(11).

[2]刘彩虹.例谈电化学问题的求解[J].理科考试研究,2015(05).

[责任编辑:杨惠民]

2017-07-01

徐文信(1972.6-),男,甘肃临夏,中学高级教师,大学本科,从事化学教学工作.

G632

A

1008-0333(2017)28-0094-02

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