電化學專題復習

摘 要：《電解原理及其應用》是電化學知識的一個重要組成部分。為避免學生將電解知識與原電池知識弄混淆，本文指出《電解原理及其應用》的學習方法，供學生們參考。

關鍵詞：電化學 復習 《電解原理及其應用》

《電解原理及其應用》是電化學知識的一個重要組成部分，但新教材將這一部分知識內容放在第三冊中，與原電池知識的學習時間間隔較長，因“前攝抑制”導致很多學生將電解知識與原電池知識弄混淆，產生很大的學習障礙。這里談談《電解原理及其應用》的學習方法，供學生們學習借鑒。

一、注重理解，加強記憶

理解是記憶的前提和基礎，理解記憶比機械記憶更有效，因為只有理解了的東西才記得牢靠、記得長久，所以，學習過程中一定要注重理解，尤其是還有影響這部分知識學習的原電池知識在打攪，學生們在學習過程中就更應該在理解上多下工夫。要把握四點：

（1）重基礎，不能放松。本單元的基礎知識是電解原理，它涉及的概念、電解反應類型等是比較多的，掌握這些內容，本單元知識的學習可以說就完成了一大半。因此，在思想上應有“重基礎、夯基礎”的觀念，在行動上要有“應用基礎、落實基礎”的意識。只有這樣，才能較好地理解、掌握所學的知識，并通過運用加以鞏固。基礎知識都熟悉了，解題時才能“生巧”，才能靈活。“重基礎，不放松”，這也是理解知識的前奏。

（2）抓關鍵，把握實質。無論是一個基本概念、基本原理的理解，還是一個基本模型的分析、基本反應式的書寫等，要提綱挈領地抓住其關鍵內容，比如電解概念的中心詞有電流、電解質、氧化還原反應、陰陽極等，它告訴我們：①必須有外加電源，這是與原電池的最大區別；②要有電解質做介質或參與反應；③一定要是氧化還原反應情況（這也是電解原理的核心內容），其它如發生中和反應等的物質就不能構成電解池的條件；④電極名稱與原電池有區別。這樣來理解問題，既能加深印象，又容易把握實質。又比如電解過程中，各電極上得失電子的數目始終是相等的，理解了這一條規律，有關電解問題的計算就好處理了。

（3）用對比，發現異同。對比是深化理解的“良藥”，是化學學習的一種重要學科方法。可以將有聯系或易混淆的知識放在一起比較，如電解知識與原電池知識、電解池與電鍍池等；也可以將形似而質異或形異而質似的習題放在一起比較分析，以此來加深學生對知識的理解。如下例：

【題目】把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液混合溶液的玻璃皿中（如圖所示），經過一段時間后，首先觀察到溶液變紅的區域是（）。

A、Ⅰ和Ⅲ附近B、Ⅰ和Ⅳ附近

C、Ⅱ和Ⅲ附近D、Ⅱ和Ⅳ附近

此題通過習題的形式將電解知識與原電池知識揉和在一起。學生要解決此問題，必須要從概念、模型、電極名稱、電極反應式等方面去區分，這些知識都弄清楚了，才能順利解答此題。在概念學習中可以此題為切入點，引導學生在應用過程中區分電解知識與原電池知識，達到“在應用中理解、在理解中應用”的效果。分析從略，答案為B。

（4）有問題，及時解決。在知識理解過程中，可能會遇到這樣那樣的問題，尤其是解題過程中最容易暴露問題，一定要及時進行修正，以強化正確記憶。如理解和記憶離子放電順序時，既要記一般規律，又要結合具體情景分析問題，如下例：

【題目】用Pt電極電解含有各0.1molCu 和X 的溶液，陰極析出固體物質的質量m(g)與溶液中通過電子的物質的量n(mol)的關系見圖示。則離子的氧化能力由大到小排列正確的是（ ）。

A、Cu ＞X ＞H B、H ＞X ＞Cu

C、X ＞H ＞Cu D、Cu ＞H ＞X

分析：有些學生沒認真分析，就將X 與Fe 聯系起來，選擇C答案。這其實是簡單記憶陽離子放電順序導致定勢思維造成的結果。本題的解題信息在圖象中：一通電就有固體析出，且通過0.2mol電子后，再沒有固體析出了，說明是Cu 放電的結果。X 不放電，故答案應為D。

上例充分說明理解的重要性，也強調記憶的靈活性。理解是記憶的前提，記憶是理解的歸宿。將記住的東西置于

知識出現的背景中，并與具體問題結合起來進行處理，掌握學過的知識才能事半功倍。

二、抓住重點，突破難點

本單元知識學習的重點內容之一是電解飽和食鹽水（氯堿工業原理），它也是高考命題的熱點內容。學習時可以用一條線來貫穿這一知識點，如“粗鹽的提純→電解原理→電解裝置→電解計算→綜合應用”等，對每一環節的原理要在理解的基礎上進行把握，然后剖析一些細節問題，條件許可還可以將部分知識進行拓展、延伸，以豐富自己的知識水平。

在抓重點內容時，對本單元的難點內容——電極反應式的書寫，更不能忽視。正確書寫電極反應式要從以下幾個環節入手：①分清電極，與電源正極相連的為陽極，與負極相連的為陰極。②剖析溶液，電解質溶液中有哪些陽離子，哪些陰離子，并分類。③注意先后，即離子放電順序如何。④書寫電極反應式，注意使電子得失守恒。⑤檢查，兩電極反應式相加要等于總反應式或總反應式減一電極反應式得另一電極反應式。

三、善于總結，注意歸納

本單元可以歸納的知識還是比較多的。如用惰性電極電解酸、堿、鹽溶液，就可以分為電解水型(例NaOH)、分解電解質型(例CuCl )、放H 生堿型(例NaCl)、放O 生酸型(例CuSO4)等。又如電極名稱與電極反應的關系可以用四個字概括：陽——氧，陰——還；實際上只須記“陽氧”兩個字就可以了，其它的可以推理。再如電解的計算是本單元的一個重點應用問題，其常用的解題方法可以歸結為兩種：一是根據電解方程式或電極反應式列比例求解，二是利用各電極、線路中轉移的電子數目守恒列等式求解（此法較為簡便）。心理學上講，將須記憶的東西濃縮得越多，提煉得越精簡，就越容易記住。所以，學習中一定要注意將知識進行歸納、總結。

四、聯系應用，逐步提高

電化學的內容是歷年高考命題的重點內容之一，出題形式豐富，其考查方式舉例如下：

（1）電解原理的基礎知識：包括電極名稱或電解產物的確定、根據電極變化判斷金屬活潑性強弱或電極材料、電極反應式的書寫或屬性等。

例1（2002年河南）在原電池和電解池的電極上所發生的反應，同屬氧化反應或同屬還原反應的是（ ）。

A、原電池正極和電解池陽極所發生的反應

B、原電池正極和電解池陰極所發生的反應

C、原電池負極和電解池陽極所發生的反應

D、原電池負極和電解池陰極所發生的反應

分析：原電池負極和電解池陽極發生的是氧化反應；原電池正極和電解池陰極發生的是還原反應。故答案為B、C。

（2）有關電解的計算：通常是求電解后某產物的質量、物質的量、氣體的體積、某元素的化合價以及溶液的pH、物質的量濃度等。運用電子守恒原理解答較好。

例2（2002年春季）通以相等的電量，分別電解等濃度的硝酸銀和硝酸亞汞（亞汞的化合價為+1價）溶液，若被還原的硝酸銀和硝酸亞汞的物質的量之比n（硝酸銀）︰n（硝酸亞汞）=2︰1，則下列表述正確的是（ ）。

A、在兩個陰極上得到的銀和汞的物質的量之比n（Ag）︰n（Hg）=2︰1

B、在兩個陽極上得到的產物的物質的量不相等

C、硝酸亞汞的分子式為HgNO

D、硝酸亞汞的分子式為Hg (NO )

分析：通以相等的電量即是通過相同的電子數，銀和亞汞都是+1價，因此，得到的單質銀和汞的物質的量也應相等；又因電解的n（硝酸銀）︰n（硝酸亞汞）=2︰1，硝酸銀的化學式為AgNO ，故硝酸亞汞的化學式不可能為HgNO ，只能為Hg (NO ) 。所以，正確選項為D。

（3）聯系生產生活：主要是新技術、新情景等問題的處理。

例3（2002年上海）某學生想制作一種家用環保型消毒液發生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使Cl 被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設計了如圖的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是（ ）。

A、a為正極，b為負極；NaClO和NaCl

B、a為負極，b為正極；NaClO和NaCl

C、a為陽極，b為陰極；HClO和NaCl

D、a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl

分析： 用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液發生的反應是：2NaCl+2H O2NaOH+H ↑+Cl ↑，副反應為：2NaOH+Cl =NaCl+NaClO+H O，則可推知使Cl 被完全吸收制得有較強殺菌能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl溶液，其中起消毒作用的是NaClO溶液。電解過程中陰極產生H ，結合圖示，消毒液發生器的液體上部空間充滿的是H ，故電源a極是負極，b為正極。所以答案為B。

（4）綜合應用：與物理學中的電路分析、電流強度、電阻、能量轉化等聯系滲透，也可以與環境保護、高新技術（如航天飛船）等綜合測試。命題的靈活性大，學生思維空間的自由度也較大，正符合“3+X”考試精神。

例4（2003年春季）如圖是可用于測量阿伏加德羅常數的裝置示意圖，其中A、B是兩塊純銅片，插在CuSO 稀溶液中，銅片與引出導線相連，引出端分別為X、Y。

（1）當以I=0.21A的電流電解60min后，測得銅片A的質量增加了0.25g，則圖裝置中的X端應與直流電的?搖?搖?搖極相連，它是電解池的?搖?搖?搖極。

（2）電解后銅片B的質量?搖?搖?搖?搖?搖?搖（答“增加”、“減少”或“不變”）。

（3）列式計算實驗測得的阿伏加德羅常數NA。（已知電子電量e=1.60×10-19C）

分析：（1）因為銅片A的質量增加，A為電解池的陰極，電極反應式為：Cu2++2e-=Cu，X端應與直流電的負極相連接。（2）銅片B則為電解池的陽極，電極反應式為：Cu-2e =Cu ，其質量減少。（3）N =64g·mol ×0.21C·s ×60min×60s·min /（0.25g×2×1.60×10 C）=6.0×10 mol 。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”