近三年高考化學試題“電化學”知識點考查啟示

□焦運濤

在2023 年新課標、新高考、新教材的背景下，作者結合近三年部分高考真題，分析“電化學”考點的命題方向，把握命題“脈搏”，為備考提供參考。在近三年的高考化學試題中，有關“電化學”的內容是熱點，原電池原理、金屬的防腐、電池的應用、電解原理及應用、電極的判斷、電極方程式的書寫等題目的難度以中等較為常見。本文通過考查方式及考查內容的對比，給學生提供指導。

一、試題對比

從近三年高考試題中可以看出，“電化學”知識在考查時主要以選擇題的形式出現，在試題情境設置上常與生產、科技前沿知識相聯系，并且滲透STSE教育理念。

二、典例分析

例1.（2023 年全國乙卷）室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統。一種室溫鈉-硫電池的結構如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時，在硫電極發生反應：

下列敘述錯誤的是：

A.充電時Na+從鈉電極向硫電極遷移

B.放電時外電路電子流動的方向是a→b

C.放電時正極反應為：2Na++S8+2e-→Na2Sx

D.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能

這道題的情境新穎，答案為A，學生較容易提取出關鍵信息。從硫電極發生的反應不難看出，硫電極在放電過程中得到電子，作原電池的正極，而鈉電極則為負極。學生得出此結論即可對B、C選項進行判斷。而A選項則需要學生對二次電池充放電關系理解得比較清楚才能判斷，充電時鈉電極接外接電源的負極作電解池的陰極，Na+應向陰極鈉電極移動。D選項需要學生認真讀題給信息，在新信息中利用化學思維得出結論，充分考查了學生證據推理與模型認知的化學學科素養。該試題包含了原電池正負極的判斷、電極方程式的書寫、二次電池充電時與電解池的關系等知識點。

例2.（2021年山東卷）以KOH溶液為離子導體，分別組成清潔燃料電池，下列說法正確的是：

A.放電過程中，K+均向負極移動

B.放電過程中，KOH物質的量均減小

C.消耗等質量燃料，(CH3)2NNH2-O2燃料電池的理論放電量最大

D.消耗1molO2時，理論上N2H4-O2燃料電池氣體產物的體積在標準狀況下為11.2L

此題主要考查了清潔燃料電池，以KOH溶液為離子導體，分別組成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清潔燃料電池，答案為C。試題涉及的內容主要為堿性條件下的燃料電池，學生需要根據已學的燃料電池模型書寫出甲醇、肼、偏二甲肼的總反應方程式，并根據方程式對以上四個選項進行判斷。

例3.（2023年全國甲卷）用可再生能源電還原CO2時，采用高濃度的K+抑制酸性電解液中的析氫反應來提高多碳產物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是：

A.析氫反應發生在IrOx-Ti電極上

B.Cl-從Cu電極遷移到IrOx-Ti電極

C.陰極發生的反應有：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O

D.每轉移1mol電子，陽極生成11.2L氣體(標準狀況)

答案為C，通過圖中給出的外接電源可以判斷出電解池的陰陽極，陽極電極材料比較新穎，學生在判斷電極反應時存在困難。此題考查的電解池放電過程其實并不復雜，陽極為水中氫氧根離子放電，而陰極則為二氧化碳還原為乙烯、乙醇等。

通過以上三道題目，我們可以看出高考電化學試題考查的一些特點，有對原電池或電解池知識點單獨進行考查的，有兩部分知識混合考查的，還有對生活生產實際應用如燃料電池進行考查的。

三、備考建議

“電化學”知識對于高中生來說較為抽象，簡單電池的題目好理解，但是與實際電池相融合的題目對于學生來說難度較大。筆者與學生交流了解了產生這些困難的原因，給予以下針對性建議。

首先，此部分內容因與物理中的電學知識相關聯，學生的思維定式讓其無法與化學反應建立比較好的聯系。因此，要找到“電化學”發生的“源動力”，在氧化還原反應復習中狠下功夫，建立“電子轉移”與“電子移動形成電流”的電化學模型，體會化學中電子流動和物理學科中的差別。

其次，在“電化學”內容中有多組基本概念和規則，知識點的記憶和靈活運用比較困難。復習時可總結一些“小技巧”“順口溜”幫助記憶。比如：在原電池中有“負極氧化，正極還原，正正負負”，即在原電池中，負極發生氧化反應，正極發生還原反應，電解質溶液中帶正電的陽離子向正極移動，帶負電的陰離子向負極移動；而電解池中則可以記成“陽氧陰還，陰陽陽陰”，即在電解池中，陽極發生氧化反應，陰極發生還原反應，電解質溶液中陰離子向陽極移動，而陽離子則向陰極移動。

最后，學生對合理理解和運用題目中的新信息存在較大困難。“電化學”題目中的新物質、新信息總會讓學生感到無從下手，因此，在平時練習中要多分析新物質是否影響電池的原理。如果題給信息較多涉及新物質，則要關注這些信息在題目中的運用；如果涉及新物質相關信息較少，且用常規原理能解釋清楚此電池放電過程，則新物質多是在題目中混淆視聽，并不影響電化學中氧化還原反應原理。