電化學(xué)真題透視與核心考點(diǎn)突破

電化學(xué)是高考熱點(diǎn)，因其涉及知識(shí)點(diǎn)較多且易混淆，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)際的考試中得分并不理想.高考常見的考點(diǎn)有電極反應(yīng)式的書寫、離子運(yùn)動(dòng)方向的判斷、電極的判斷、電解產(chǎn)物的判斷、電解液的變化等.本文結(jié)合實(shí)際問題，對(duì)常見考點(diǎn)進(jìn)行分析.

1 真題透視

例1（2024年山東卷）以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制 H₂ 和 O₂ ，裝置如圖1所示.下列說法錯(cuò)誤的是（ ）.

圖1

A.電極a連接電源負(fù)極 B.加入Y的目的是補(bǔ)充NaBr C.電解總反應(yīng)式為 Br^-+3H₂O 電解 BrO₃^-+ 3H₂ → D.催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比 n （Z）： n（Br^-）=3：2

由圖可知，電極a發(fā)生的反應(yīng)為 2H₂O+ 2e^-=H₂↑+2OH^- ，發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，連接電源負(fù)極，選項(xiàng)A說法正確.電極b發(fā)生的反應(yīng)為 Br^--6e^-+6OH^-=BrO₃^-+3H₂O ，電解總反應(yīng)式為 ↑ ，產(chǎn)生的BrO₃^- 在催化劑作用下生成 Br^- 和 O₂.Br^- 在循環(huán)過程中不需要補(bǔ)充，加入 ΔY 的目的是補(bǔ)充 H₂O ，選項(xiàng)B說法錯(cuò)誤，選項(xiàng)C說法正確.催化階段的反應(yīng)為$2 ＼mathrm { B r O } _ { 3 } ^ { - } ＼xlongequal { ＼Delta _ { 2 } ^ { ＼prime ＼prime } / ＼Delta _ { 2 } ^ { * } / | } 2 ＼mathrm { B r } ^ { - } + 3 ＼mathrm { O } _ { 2 } ＼uparrow$ ，故催化階段反應(yīng)產(chǎn)物 物質(zhì)的量之比 n（Z）：n（Br^-）=3：2 ，選項(xiàng)D說法正 確.答案為B.

例2 （2024 年江西卷）我國學(xué)者發(fā)明了一種新型多功能甲醛一硝酸鹽電池，可同時(shí)處理廢水中的甲醛和硝酸根離子（如圖2）.下列說法正確的是（ ）.

圖2

A. CuAg 電極反應(yīng)為 2HCHO+2H₂O-4e^-= 2HCOO^-+H₂↑+2OH^- B. CuRu 電極反應(yīng)為 NO₃^-+6H₂O+8e^-= C.放電過程中， OH^- 通過質(zhì)子交換膜從左室傳遞到右室D.處理廢水過程中溶液的 ΔpH 不變，無需補(bǔ)加KOH

由甲醛—硝酸鹽電池工作時(shí)電子移動(dòng)的方向可知， CuAg 電極為負(fù)極， CuRu 電極為正極，負(fù)極上HCHO失電子生成 HCOO^- 和 H₂ ，正極上 NO₃^- 得電子生成 NH₃ .負(fù)極反應(yīng)式為 2HCHO+ 4OH^--2e^-=2HCOO^-+H₂↑+2H₂O， 選項(xiàng)A錯(cuò)誤.正極反應(yīng)式為 NO₃^-+6H₂O+8e^-=NH₃↑+ 9OH^- ，選項(xiàng)B正確.質(zhì)子交換膜只允許 H⁺ 通過，不允許 OH^- 通過，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.同時(shí)處理廢水中的甲醛和硝酸根離子的總反應(yīng)為 8HCHO+NO₃^-+ 7OH^-=8HCOO^-+4H₂↑+NH₃↑+2H₂O ，處理廢水過程中消耗KOH溶液， pH 減小，需補(bǔ)加KOH，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案為B.

通過上述高考真題可以發(fā)現(xiàn)，雖然各地高考試題的命題情境不同，并都可能存在一些與解題無關(guān)的干擾信息，但都緊貼生活實(shí)際，且所涉及的知識(shí)點(diǎn)大多相似，主要考查學(xué)生對(duì)電化學(xué)的認(rèn)知及分析能力.

2核心考點(diǎn)突破

2.1 電極判斷

電極的判斷是解答電化學(xué)問題的基礎(chǔ)，熟練掌握電極的判斷方法是學(xué)生必須具備的技能.在原電池中，活潑金屬一般為負(fù)極（需注意特殊情況，例如，Mg 、Al為兩極，NaOH溶液為電解質(zhì)溶液時(shí)，A1能與NaOH溶液反應(yīng)，而 Mg 不能與 ΔNaOH 溶液反應(yīng)，雖然 Mg 比Al活潑，但Al卻作該原電池的負(fù)極.再如，F(xiàn)e、 Cu 為兩極，濃 HNO₃ 溶液為電解質(zhì)溶液時(shí)，F(xiàn)e在濃硝酸溶液中鈍化， Cu 和濃 HNO₃ 溶液反應(yīng)， Cu 失去電子作負(fù)極）；發(fā)生氧化反應(yīng)的為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的為正極.電子從負(fù)極流向正極；電流從正極流向負(fù)極；陽離子向正極遷移，陰離子向負(fù)極遷移.對(duì)于電解池陰陽極的判斷主要基于電解質(zhì)的性質(zhì)以及電解過程中的反應(yīng).若電解質(zhì)為活潑金屬的含氧酸鹽，則陽極通常為惰性電極（如石墨），陰極為活潑金屬；若電解質(zhì)為熔融鹽或氧化物，則陽極可能是活潑金屬；陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng).

2.2 電極反應(yīng)式的書寫

電極反應(yīng)式的書寫與電極的判斷是緊密聯(lián)系的，須以電極性質(zhì)為基礎(chǔ).例如，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的生成、電極質(zhì)量的增加、電解質(zhì)pH的變化、電子的轉(zhuǎn)移等相關(guān)計(jì)算題中，需要在書寫正確的電極反應(yīng)式基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)反應(yīng)關(guān)系進(jìn)行解答.在書寫電極反應(yīng)式時(shí)，要注意反應(yīng)前后的電荷總數(shù)必須相等，并且要充分考慮電解質(zhì)溶液的性質(zhì)，

2.3 離子交換膜

在電化學(xué)中，離子交換膜是一個(gè)重要的元素，在近幾年的高考試卷中頻繁出現(xiàn).離子交換膜按功能及結(jié)構(gòu)不同，可以分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、質(zhì)子交換膜和雙極膜等.在相關(guān)問題中，通常考查離子在膜兩側(cè)的遷移情況、電解產(chǎn)物的判斷等.在解答這類問題時(shí)，首先要根據(jù)題目信息，確定電化學(xué)裝置的類型（如電解池、原電池），而后識(shí)別離子交換膜的類型（如陽離子交換膜、陰離子交換膜）及其功能，同時(shí)分析電解質(zhì)溶液的成分和性質(zhì)，根據(jù)離子交換膜的性質(zhì)，判斷可遷移的離子.最后根據(jù)電解質(zhì)的成分和離子遷移情況，判斷電解池兩極的電極反應(yīng)，確定電解產(chǎn)物，并依托于此進(jìn)行各類問題的計(jì)算.

3備考建議

3.1 構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

構(gòu)建系統(tǒng)全面的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是學(xué)好電化學(xué)知識(shí)的基石.學(xué)生可借助繪制思維導(dǎo)圖的方式，以原電池、電解池的工作原理為核心，向四周輻射關(guān)聯(lián)電極材料、電解質(zhì)溶液、電子（離子）流向、電極反應(yīng)式、電池總反應(yīng)式、各類化學(xué)電源、電解原理的工業(yè)應(yīng)用、金屬腐蝕與防護(hù)等知識(shí)板塊.通過構(gòu)建這樣層層遞進(jìn)、全面細(xì)致的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生能夠?qū)⒘闵⒌闹R(shí)點(diǎn)有機(jī)整合，加深對(duì)電化學(xué)知識(shí)內(nèi)在邏輯的理解與記憶，在解題時(shí)能夠迅速從知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中調(diào)取所需信息，精準(zhǔn)分析問題，提高解題效率.

3.2 重點(diǎn)知識(shí)突破

針對(duì)電化學(xué)中易錯(cuò)、易混的重點(diǎn)知識(shí)，如電極判斷、電極反應(yīng)式書寫、離子放電順序等，開展專項(xiàng)練習(xí)與強(qiáng)化訓(xùn)練.例如，在電極判斷方面，教師可以整理出大量不同情境下的原電池、電解池裝置圖，包括新型電池、復(fù)雜的工業(yè)電解裝置等，要求學(xué)生依據(jù)電極材料、電子流向、反應(yīng)現(xiàn)象、電解質(zhì)溶液性質(zhì)等準(zhǔn)確判斷電極極性，并詳細(xì)闡述判斷理由，通過對(duì)比分析，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)不同判斷方法的運(yùn)用能力.通過這些專項(xiàng)練習(xí)，讓學(xué)生在對(duì)比強(qiáng)化中精準(zhǔn)掌握重點(diǎn)知識(shí)，提升解題的準(zhǔn)確性與熟練度.

3.3熟練掌握常用方法與技巧

高考電化學(xué)相關(guān)試題具有知識(shí)點(diǎn)覆蓋面廣、考查形式靈活多樣的特點(diǎn).在解題時(shí)通過熟練運(yùn)用解題技巧，能夠提高解題速度與準(zhǔn)確率，同時(shí)加深對(duì)電化學(xué)概念、原理和規(guī)律的理解與記憶.

綜上所述，本文總結(jié)了高考中電化學(xué)常見的幾類考點(diǎn)，如電極的判斷、反應(yīng)式的書寫等.結(jié)合高考真題可以發(fā)現(xiàn)，有些試題的命題背景較為陌生，主要考查學(xué)生對(duì)電極判斷、反應(yīng)式書寫、相關(guān)計(jì)算等諸多內(nèi)容的掌握情況.因此，在日常學(xué)習(xí)中，一定要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)陌生情境問題的分析能力、解答能力，以期他們?cè)趯?shí)際考試中快速解答問題.

（完）