2013届高三化学大一轮复习 专题讲座九电化学高考命题的探究(讲义)(人教版)

专题讲座九 电化学高考命题的探究
电化学知识是历年来的命题重点，几乎每年每套化学试卷中都有所涉及，有时出现在选择题中，有时出现在非选择题中。

在考查电化学基础知识的前提下，命题题材及角度出现新的变化特点，现主要以近几年电化学试题为例说明。

一、关注新型化学电源的高考命题角度
新型电池一般具有高能环保，经久耐用，电压稳定，比能量高等特点，取材于这些新型电池的试题，既能体现化学的实用性，又能体现化学命题的时代性、新颖性，使试题在考查电化学知识的同时，又能较好地考查学生分析、灵活解答问题的能力，预测该种命题情景趋势将会继续。

1．可充电电池放电时电极极性判断及充电时与电源的连接
(1)放电时新型电池中⎩⎨⎧ 负极材料⎩⎪⎨⎪⎧
元素化合价升高的物质发生氧化反应的物质正极材料⎩⎪⎨⎪⎧ 元素化合价降低的物质发生还原反应的物质
(2)可充电电池用完后充电时，原电池的负极与外电源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。

2．可充电电池电极反应式的书写方法
书写可充电电池电极反应式，一般都是先书写放电的电极反应式。

书写放电的电极反应式时，一般要遵守三步：第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质；第二，写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存)；第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。

充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，充电的阳极反应为放电正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。

3．对溶液中离子的移动方向判断
放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。

【例1】 (2011·安徽理综，12)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO 2＋2Ag ＋2NaCl===Na 2Mn 5O 10＋2AgCl 下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是
( )
A ．正极反应式：Ag ＋Cl －－e －===AgCl
B ．每生成1 mol Na 2Mn 5O 10转移2 mol 电子
C ．Na ＋不断向“水”电池的负极移动
D ．AgCl 是还原产物
【例2】 (2011·新课标全国卷，11)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe ＋Ni 2O 3＋3H 2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2
下列有关该电池的说法不正确的是 ( ) A ．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni 2O 3、负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O
【例3】(2010·江苏，11)下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。

下列说法正确的是
()
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
二、电化学与化学实验知识有机融合
由于电化学在电极反应分析及电极反应式等知识中，要涉及到电极材料、电解液中离子等性质的分析，因而在电化学考查中就容易与化学实验融合在一起，如电解液的制备、净化、电极反应产物的检验、电化学装置的设计等等，这样就提高了试题的综合度，利于全面考查学生的基础知识及灵活解答问题的能力。

在崇尚知识立意、能力考查的命题原则下，相信该类试题将继续受到推崇。

【例4】(2009·山东理综，29)Zn－MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。

(1)该电池的负极材料是____________。

电池工作时，电子流向______________(填“正极”或“负极”)。

(2)若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是
________________________________________________________________________。

欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号)。

a．NaOH b．Zn c．Fe d．NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。

阴极的电极反应式是
________________________________________________________________________。

若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为______________________________g。

【例5】(2010·大纲全国卷Ⅱ，29)右图是一个用铂丝作电极，
电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示
剂，此时溶液呈红色。

(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，
酸色—红色，碱色—黄色)
回答下列问题：
(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是(填编号)；
①A管溶液由红变黄；②B管溶液由红变黄；③A管溶液不变色；④B管溶液不变色
(2)写出A管中发生反应的反应式：______________________________________________；
(3)写出B管中发生反应的反应式：______________________________________________；
(4)检验a管中气体的方法是____________________________________________________；
(5)检验b管中气体的方法是____________________________________________________；
(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_________________。

三、在元素推断等知识中渗透电化学内容
元素推断、物质推断、氧化还原反应、反应速率影响等知识也是命题考查的重点内容。

为了拓展知识考查的宽度，体现学科知识的密切相关性，故在该类问题中常设计一些简单的电化学知识考查，以提高试题的综合性，但难度不大。

【例6】X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。

已知：①X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；
②Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。

请回答：
(1)Z2Y的化学式是____________。

(2)Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是______________________________________________。

(3)如右图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和
溶液，C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。

接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。

一段
时间后(两玻璃管中液面未脱离电极)，断开S1，接通S2，电流
表的指针发生偏转。

此时：C(Ⅰ)的电极名称是(填“正
极”或“负极”)，C(Ⅱ)的电极反应式是____________________。

(4)铜屑放入稀H2SO4中不发生反应，若在稀H2SO4中放入
X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是___________________________________。

答案
【例1】B
【例2】C
【例3】C
【例4】(1)Zn(或锌)正极
(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
(3)2H＋＋2e－===H2↑87
【例5】(1)①④
(2)2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑)
(4)用拇指按住管口，取出试管，管口靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有淡蓝色火焰
(5)用拇指按住管口，取出试管正立，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃
(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)
【例6】(1)Na2O
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)负极Cl2＋2e－===2Cl－
(4)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。