構(gòu)建思維模型 解密電化學(xué)原理

摘要：歷年高考化學(xué)考試大綱中，對原電池、電解池原理的要求都是理解層次。因此電化學(xué)原理考查一直是高考卷中的常考點。本文通過對近幾年高考卷中該考點試題的解析與反思，望同學(xué)們能對電化學(xué)試題分析有一個清晰的思路。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；化學(xué)教學(xué)；電化學(xué)原理

中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）35-0240-02

歷年高考化學(xué)考試大綱中，對原電池、電解池原理的要求都是理解層次。因此電化學(xué)原理考查一直是高考卷中的常考點。本文通過對近幾年高考卷中該考點試題的解析與反思，望同學(xué)們能對電化學(xué)試題分析有一個清晰的思路。縱觀近年高考電化學(xué)的命題方向，主要有以下三種類型。

一、結(jié)合裝置單一考查原電池原理

例1.（2010廣東理綜卷-23）銅鋅原電池（如圖）工作時，下列敘述正確的是

A.正極反應(yīng)為：Zn—2e-=Zn2+

B.電池反應(yīng)為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu

C.在外電路中，電子從負(fù)極流向正極

D.鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液

答案：B、C

解析：本題以教材中經(jīng)典的含鹽橋原電池命題，考查電極反應(yīng)、閉合回路外電路中電子流向及內(nèi)電路中離子定向移動方向。首先判斷出Zn是負(fù)極；電池總反應(yīng)即活潑金屬Zn置換出Cu的離子反應(yīng)；閉合回路外電路中負(fù)極失去電子流向正極，導(dǎo)致正極積累負(fù)電荷；電池內(nèi)電路電解質(zhì)溶液中，陽離子定向移動向正極。

例2.（2009福建卷-11）控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3++2I-？葑2Fe2++I2設(shè)計成如右圖所示的原電池。下列判斷不正確的是

A.反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.反應(yīng)開始時，甲中石墨電極上Fe3+被還原

C.電流計讀數(shù)為零時，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)

D.電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨電極為負(fù)極

答案：D

解析：本題將一個可逆的氧化還原反應(yīng)設(shè)計成帶鹽橋的原電池裝置，考查電化學(xué)和化學(xué)平衡。分析甲乙燒杯中起始電解質(zhì)溶液，可知反應(yīng)開始向正向進(jìn)行，甲中電極反應(yīng)為Fe3++e-=Fe2+，則甲中石墨電極得電子，F(xiàn)e3+被還原；乙中電極反應(yīng)2I--2e-=I2，乙中石墨電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；當(dāng)靈敏電流計為零時，說明電路中沒有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)靈敏電流計為零（即反應(yīng)平衡）后，再加入Fe2+，平衡逆向移動，此時視逆反應(yīng)為原電池反應(yīng)，乙中正反應(yīng)產(chǎn)物I2反過來得電子放電，其中的石墨電極作正極。

二、綜合原電池、電解池原理考查

例3.（2012福建卷-9）將右圖所示實驗裝置的K閉合，下列判斷正確的是

A.Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動

C.片刻后甲池中c（SO42—）增大

D.片刻后可觀察到濾紙b點變紅色

答案：A

解析：本題將帶鹽橋的Zn—Cu原電池裝置和濾紙型電解池串聯(lián)起來。對原電池來說，Zn作負(fù)極，Cu作正極，Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)。B選項電子流向a→b是內(nèi)電路溶液環(huán)境，溶液中不可能通過電子；C選項中硫酸根離子不會放電，濃度應(yīng)基本保持不變。D選項中濾紙a點連接負(fù)極Zn，作電解池陰極，水中的氫離子放電，溶液中氫氧根有剩余，顯堿性變紅色。反思：近幾年無論江蘇、廣東、上海化學(xué)單

科卷，還是大綱和新課標(biāo)理綜卷，不斷出現(xiàn)將原電池、電解池綜合設(shè)計在一個題中綜合考查。分析時，緊抓“氧化還原反應(yīng)”根，構(gòu)造如左圖的思維模型，理清分析思路。

總之，電化學(xué)反應(yīng)分析時，可抓住以下四點：

1.自發(fā)的（不通電可反應(yīng)）且放熱的氧化還原反應(yīng)可設(shè)計為原電池反應(yīng)；受迫的（通電才反應(yīng)）氧化還原反應(yīng)可設(shè)計為電解池反應(yīng)

2.無論原電池、電解池，抓住“負(fù)極恒為電子流出的一極”為起點進(jìn)行分析。

3.原電池：抓兩劑→分析電子得失→對應(yīng)電池正、負(fù)極 積累電荷氛圍→電池內(nèi)離子定向移動方向；

4.電解池：抓外電源的正負(fù)極→對應(yīng)電池陽、陰極→積累電荷氛圍→電池內(nèi)離子定向移動方向。