构建思维模型 解密电化学原理

时间:2022-07-13 04:25:14

构建思维模型 解密电化学原理

摘要:历年高考化学考试大纲中,对原电池、电解池原理的要求都是理解层次。因此电化学原理考查一直是高考卷中的常考点。本文通过对近几年高考卷中该考点试题的解析与反思,望同学们能对电化学试题分析有一个清晰的思路。

关键词:高中化学;化学教学;电化学原理

中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)35-0240-02

历年高考化学考试大纲中,对原电池、电解池原理的要求都是理解层次。因此电化学原理考查一直是高考卷中的常考点。本文通过对近几年高考卷中该考点试题的解析与反思,望同学们能对电化学试题分析有一个清晰的思路。纵观近年高考电化学的命题方向,主要有以下三种类型。

一、结合装置单一考查原电池原理

例1.(2010广东理综卷-23)铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是

A.正极反应为:Zn—2e-=Zn2+

B.电池反应为:Zn+Cu2+=Zn2++Cu

C.在外电路中,电子从负极流向正极

D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液

答案:B、C

解析:本题以教材中经典的含盐桥原电池命题,考查电极反应、闭合回路外电路中电子流向及内电路中离子定向移动方向。首先判断出Zn是负极;电池总反应即活泼金属Zn置换出Cu的离子反应;闭合回路外电路中负极失去电子流向正极,导致正极积累负电荷;电池内电路电解质溶液中,阳离子定向移动向正极。

例2.(2009福建卷-11)控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-?葑2Fe2++I2设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是

A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应

B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原

C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态

D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨电极为负极

答案:D

解析:本题将一个可逆的氧化还原反应设计成带盐桥的原电池装置,考查电化学和化学平衡。分析甲乙烧杯中起始电解质溶液,可知反应开始向正向进行,甲中电极反应为Fe3++e-=Fe2+,则甲中石墨电极得电子,Fe3+被还原;乙中电极反应2I--2e-=I2,乙中石墨电极失电子发生氧化反应;当灵敏电流计为零时,说明电路中没有电子发生转移,反应达到平衡状态。当灵敏电流计为零(即反应平衡)后,再加入Fe2+,平衡逆向移动,此时视逆反应为原电池反应,乙中正反应产物I2反过来得电子放电,其中的石墨电极作正极。

二、综合原电池、电解池原理考查

例3.(2012福建卷-9)将右图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是

A.Cu电极上发生还原反应

B.电子沿ZnabCu路径流动

C.片刻后甲池中c(SO42—)增大

D.片刻后可观察到滤纸b点变红色

答案:A

解析:本题将带盐桥的Zn—Cu原电池装置和滤纸型电解池串联起来。对原电池来说,Zn作负极,Cu作正极,Cu电极上发生还原反应。B选项电子流向ab是内电路溶液环境,溶液中不可能通过电子;C选项中硫酸根离子不会放电,浓度应基本保持不变。D选项中滤纸a点连接负极Zn,作电解池阴极,水中的氢离子放电,溶液中氢氧根有剩余,显碱性变红色。反思:近几年无论江苏、广东、上海化学单

科卷,还是大纲和新课标理综卷,不断出现将原电池、电解池综合设计在一个题中综合考查。分析时,紧抓“氧化还原反应”根,构造如左图的思维模型,理清分析思路。

总之,电化学反应分析时,可抓住以下四点:

1.自发的(不通电可反应)且放热的氧化还原反应可设计为原电池反应;受迫的(通电才反应)氧化还原反应可设计为电解池反应

2.无论原电池、电解池,抓住“负极恒为电子流出的一极”为起点进行分析。

3.原电池:抓两剂分析电子得失对应电池正、负极 积累电荷氛围电池内离子定向移动方向;

4.电解池:抓外电源的正负极对应电池阳、阴极积累电荷氛围电池内离子定向移动方向。

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