构建解题模型，高效突破高考电化学习题

湖南

在高考化学中，电化学基础知识是高频考点，学生的得分情况不容。为此，文章总结了“万能”解题模型高效突破电化学基础题。为快速书写电极反应式，高效解决电化学选择题，精准突破电化学基础综合题提供有力的解题思路。

1.高考背景

2019年最新高考化学学科考试大纲与2018年相比略有变化，提出“将在考生必备知识、关键能力和思维方法的接触上，全面检测考生的化学科学素养”，这是第一次将思维方法写进考纲。高考的目的是为了立德树人、为国家选拔人才，高考题以真实问题的解决为背景考查所学知识，电化学题主要以含有文字叙述及装置图象的方式呈现，着眼于学生接受、吸收、整合信息的能力考查。高考试题常常以能源、国家优秀科技发展为背景，以电化学基础知识为主线，考查学生的能力。近五年高考化学全国卷Ⅰ电化学习题考查情况，见表1。

表1 近五年高考化学全国卷Ⅰ电化学字体考查情况

电化学基础题几乎成为全国卷的必考题型，分值在6～10分左右，考查内容丰富，涉及电解池、原电池的工作原理，尤其是原电池和电解池在生活生产中的应用。

不少同学对电化学习题望而生畏，主要原因是：氧化还原反应的基础稍有欠缺，在氧化还原反应过渡到电化学内容的过程中，许多同学未能成功完成内容的交接，致使在训练过程中电化学习题的得分率并不高；由于题材广、信息新、陌生度大，所以大多数考生感到难以下手，同时该类型题具有“高起点，低落点”的特点。

构建基础知识网络，形成高效解题模型，形成系统的思维方法很有必要。文章分别总结了选择题和非选择题的解题基础和模型思维方法。

2.模型构建

2.1 模型介绍

模型构建的重要过程是基于基础必备知识，逐步形成解题技巧，最终形成系统的思维方法和应试技巧，最终能够形成解决实际问题的能力。

2.2 知识储备

掌握电化学基础知识，是突破电化学习题的重要环节。基于基础知识，总结了如下电化学习题常见考点的突破技巧，见表2。

表2 电化学习题常见考点及突破技巧

其中基于氧化还原反应配平电极反应式书写方法——模板法，以2013年全国卷Ⅰ28(5)为例，若电解质为酸性，二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池的负极反应为________。其书写过程见图1。

图1 模板法书写电极反应式图示

2.3 实例剖析

2.3.1 选择题解题模型

通过表1，不难发现选择题题型是高考电化学考查的重点题型，涉及新型电池、新型电解池的应用及原理的考查。选择题在理综化学中举足轻重，故若能够高效突破，不仅有利于增强学生学习的自信心，也有利于提升学生对化学知识的兴趣。为此，笔者总结了选择题高效突破的经验方法——“望、闻、问、切”四字要诀，见表3。

表3 选择题突破经验技巧

案例1[2018·全国卷Ⅰ·13]最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：

该装置工作时，下列叙述错误的是

( )

C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低

D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性

【答案】C

【解题模型】该题考查了新型电化学科技的发展实例。

要诀结论望电解池,通过物质类别变化中化合价情况可知,ZnO@石墨烯和石墨烯分别为阴极和阳极闻①A、B项,反应物和产物,以及反应式中所体现的酸性环境均符合题意②阴极为“+”电子,A项正确,由此可断定A、B项正确问D项,是否需要酸性,需要多问,多思考元素化合物知识的性质切

( )

B.充电时释放CO2，放电时吸收CO2

【答案】D

【解题模型】

要诀结论望由选项和题意可知该电池是可充电电池,同时在Na电极标注负极或阴极闻①放电时,阴离子向负极移动,A项正确②运用电极反应式判断技巧,C项,反应物产物正确、环境正确,正极“+”电子,故直接跳过C,观察D项,充电时,正极为阳极,反应物产物、“+-”电子均错误。故选D问B项,结合题意,多思考,慎重判断正误切

案例3[2018·全国卷Ⅲ·11]一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是

( )

A.放电时，多孔碳材料电极为负极

B.放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

C.充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移

【答案】D

【解题模型】

要诀结论望可充电锂空气电池,可直接判断Li为负极或阴极,A项错误闻放电时,电子流动方向是负极(Li电极)流向正极,故B项错误。充电时,锂离子向阴极(Li电极移动),故C项错误。故答案选D问切D项,是陌生反应,又因为题干未给出总反应式,基本上错误率不高

2.3.2 填空题解题模型

电化学的应用在生活生产中及其广泛，电化学内容的学习，多数处于复习阶段的学生对反应物并未直接接触怎么会反应以及电解过程中微粒怎么放电产生困扰。需要学生结合理论展形实践，非选择题中，电化学的应用往往离不开隔膜(离子交换膜)的作用，解题模型见表4。

表4 隔膜在电化学习题中的考查及解题模型

不难发现，各种填空题的题型，均离不开电极反应式的书写，故可称之为电化学习题的“万能”钥匙，如何书写电极反应式，文章前面已经介绍，可以说不会写电极反应式，非选择题的得分率必然不高。

案例4[2018·全国卷Ⅰ·27·节选](1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：____________________。

(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为________。电解后，________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。

【解题模型】

案例5[2014·全国卷Ⅰ·27·节选]次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，是一元中强酸，回答下列问题：

(4)H3PO2也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

①写出阳极的电极反应式：____________________。

②分析产品室可得到H3PO2的原因：______________。

【解题模型】

【答案】0.01

【解题模型】涉及原电池和电解池的计算既是重点也是难点，主要包括两极产物的定量计算、溶液的pH计算、根据转移电子的量求产物的量或根据产物的量求转移电子的量、质量等。

该题为计算离子交换膜左侧的溶液离子减少数目问题。需要“书写电极反应式”和“判断穿膜离子”。

穿膜离子：阳离子交换膜，氢离子穿膜向右侧移动，导致又减少了0.01 mol H+，实质是为了配平电荷。

可归纳为Mn～ne-(转移电子数)，理论依据：不难分析，离子交换膜的作用之一，平衡电荷，实质是溶液中有微粒得失电子，需要离子穿膜来弥补因电子得失造成的电荷失衡。

3.结语