2017年高考中的《電化學》考題分析與解題方法

殷列+王春艷

摘 要：依據2017年高考大綱、考試說明的要求，理解原電池和電解池的構造、工作原理及應用，能書寫電極反應和總反應方程式，了解常見化學電源的種類及其工作原理；了解金屬發生電化學腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害以及防護金屬腐蝕的措施。

關鍵詞：原電池；電解池；電極反應

一、 2017年高考大綱、考試說明的要求

1. 理解原電池和電解池的構造、工作原理及應用，能書寫電極反應和總反應方程式，了解常見化學電源的種類及其工作原理。

2. 了解金屬發生電化學腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害以及防護金屬腐蝕的措施。

二、 2017年高考有關電化學知識考題分析

1. （2017新課標全國卷Ⅰ·11）支持海港碼頭基礎的防腐技術，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是（ ）

A. 通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B. 通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C. 高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D. 通入的保護電流應該根據環境條件變化進行調整

解析：本題考查金屬的腐蝕和防護。金屬防腐的電化學方法有犧牲陽極的陰極保護法和外加電源的陰極保護法。本題考察的是外加電流的陰極保護法，指的是被保護金屬和電源的負極相連，另一塊能導電的惰性材料接電源正極，通電后，使金屬表面產生負電荷的聚集，因而抑制了金屬失電子而達到保護目的。A. 通電后，使鋼管樁表面產生負電荷的聚集，因而抑制了金屬失電子而達到保護目的，故A正確；B. 在電解池中電子的流向：電子從電源負極出發，流向陰極，再從陽極出發回到電源正極。本題被保護的鋼管柱作陰極，高硅鑄鐵作陽極，故B正確；C. 在電解池中，活性電極直接失電子發生氧化反應，而惰性電極則是電解質溶液中陰離子放電。高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，所以高硅鑄鐵不損耗，故C錯誤；D. 外加電流要抑制金屬電化學腐蝕產生的電流，故D正確。故選C。

2. （2017新課標全國卷Ⅱ·11）用電解法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質溶液一般為H2SO4—H2C2O4混合溶液，下列敘述錯誤的是（ ）

A. 待加工鋁制工件為陽極

B. 可選用不銹鋼網作為陰極

C. 陰極的電極反應方程式為：Al3++3e-Al

D. 硫酸根離子在電解過程中向陽極移動

解析：本題考察電解池的陰陽極判斷、電極反應及其離子移動方向。由題意知，在鋁制品表面形成氧化膜，則鋁作為電解池的陽極，鋁是活性電極，Al-3e-Al3+，可選用不銹鋼網作為陰極，陰極為電解質溶液中的陽離子放電，故2H++2e-H2↑。為了平衡電荷，在電解池中陰離子移向陽極，陽離子移向陰極。故選C。

3. （2017新課標全國卷Ⅲ·11）全固態鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應為：16Li+xS88Li2Sx（2≤x≤8）。下列說法錯誤的是（ ）

A. 電池工作時，正極可發生反應：2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4

B. 電池工作時，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.14g

C. 石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性

D. 電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多

解析：本題主要考察原電池工作原理及其有關電子轉移數目。在原電池中，陽離子移向正極，故a為正極，正極上發生還原反應，xS8+16e-+16Li+8Li2Sx；b為負極，負極上發生氧化反應，16Li-16e-16Li+，故A錯誤。B. 電池工作時負極電極方程式：Li-e-Li+，當轉移0.02mol電子時，負極消耗的Li的物質的量為0.02mol，即0.14g，故B正確；C. 石墨烯具有導電性，可以提高電極a的導電能力，故C正確；D. 電池充電時間越長，轉移電子數越多，生成的Li越多，則生成Li2S2的量越多，故D正確。故選A。

4. （2017天津卷·3）下列能量轉化過程與氧化還原反應無關的是（ ）

A. 硅太陽能電池工作時，光能轉化成電能

B. 鋰離子電池放電時，化學能轉化成電能

C. 電解質溶液導電時，電能轉化成化學能

D. 葡萄糖為人類生命活動提供能量時，化學能轉化成熱能

解析：本題考查太陽能、電能、化學能間能量的相互轉化。硅太陽能電池是將光能直接轉化為電能，與氧化還原無關，故選A。鋰離子電池放電則為原電池，構成原電池條件之一就是自發進行氧化還原反應，故B正確。電解質溶液導電過程，實際是電解過程，為氧化還原反應，故C正確。葡萄糖在人體內氧化釋放能量，為氧化還原反應，故D正確。故選A。

總之，將電化學有關知識應用在化學實驗現象的判斷和分析、定量實驗的操作要求、離子方程式的書寫、氧化還原反應問題分析、化學計算等方面，是高考命題的一個新的變化，應引起足夠的重視。

作者簡介：

殷列，陜西省咸陽市，西藏民族大學附中；

王春艷，陜西省咸陽市，咸陽彩虹中學。endprint