2020高考二轮复习电化学常见考点.docx

PAGE PAGE # 电化学专题 常见考点 高考解析】 电化学是化学学科的重要组成部分。目前，高中化学课程中的电化学内容涉及原电池、电解池、金属的腐蚀与防护 等。电化学尤其是新型电源和光电设备不仅能体现化学学科的价值，而且有利于学生获取相关的知识与科学方法，更好 地促进学生掌握化学学科规律。学习和使用电化学知识既能解决化学问题，又能发展和提高学生的化学学科核心素养。 高考电化学试题的情境来源于生活中的化学电源、 研发中的新型电池、 实验室中的电化学装置以及生产中的电化学 设备，既能考查学生对基本电化学知识的掌握程度，也能考查基于模型认知、变化观念和证据推理等认知方面的素养， 也能渗透灌输创新意识和社会责任等情感态度方面的素养。 一、新型化学电源 一般这类试题以我国科学家发表的科技成果为素材设计高考题， 既弘扬了社会主义核心价值观， 又落实了立德树人 的根本任务，起点很高，但考查的内容并不难，落脚于电化学基本理论，主要考查二次电池的充放电的电极反应及离子 移动方向等，注重于基本能力的考查。 首先大致浏览一下题目和题目所配的原理图 （此时不要过多地纠结于化学电源的工作原理 ）；然后，重点关注需要回 答的问题，看是否属于考查原电池一般原理的题目。如是，解决必须借助化学电源工作原理解决的题目时，要带着问题 去研究题目或题目所提供的原理图。 电极反应式书写与判断的三个步骤 步骤一：负极失去电子发生氧化反应；正极上，溶液中阳离子 （或氧化性强的离子 ）得到电子，发生还原反应，充电 时则正好相反； 步骤二：两电极转移电子数守恒，符合正极反应加负极反应等于电池反应的原则； 步骤三：注意电极产物是否与电解质溶液反应，若反应，一般要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生的反应合 并。 【典例 1】【2018 ·高考全国卷Ⅱ】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 Na - CO2二次电池。将 NaClO 4溶于有机 溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为： 3CO 2 ＋4Na=2Na 2CO3＋C。下列说 法错误的是 ( ) A．放电时， ClO4－向负极移动 B．充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2 D．充电时，正极反应为： Na ＋＋e－===NaC．放电时，正极反应为： 3CO2＋4e－===2CO 23－＋ D．充电时，正极反应为： Na ＋＋e－===Na 解析】电池放电时， ClO4－向负极移动， A 项正确；结合总反应可知放电时需吸收 CO2，而充电时释放出 CO2，B 项正确；放电时，正极 CO 2得电子被还原生 成单质 C，即电极反应式为 3CO2＋4e－===2CO23－＋C，C项正确；充电时阳极发生氧化反应，即 C被氧化生成 CO2，D 项错误。 素养解读】本题以我国科学家研制的可呼吸 Na—CO2 二次电池为背景，要求考生依据题干给予的电极材料信息判断出电池正负极，进而判断电极反应式；命 题要求考生对于电化学反应原理不仅要有感性认识，还要应用模型思想、综合相关模块知识、辩证分析与解答具体问题。 二、多池串联模型 1.常见串联装置图 模型一 外接电源与电解池的串联 （如图 ） A、 B 为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。 模型二 原电池与电解池的串联 （如图 ） 显然两图中， A 均为原电池， B 均为电解池 2.“串联”类装置的解题流程 典例 2】某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为 Al ，其他均为 Cu，则下列说法正确的是 ( ) A．电流方向：电极Ⅳ→ →电极Ⅰ B．电极Ⅰ发生 还原反应 C．电极Ⅱ逐渐溶解【答案】 AD ．电极Ⅲ的电极反应： Cu2＋＋2e －===Cu C．电极Ⅱ逐渐溶解 【答案】 A 解析】 A 项，电子移动方向：电极Ⅰ → → 电极Ⅳ，电流方向与电子移动方向相反，正确； B 项，原电池负极 在工作中失电子，被氧化，发生氧化反应，错误； C 项，原电池正极为得电子一极，铜离子在电极Ⅱ上得电子，生成铜单质，该电极质量逐渐增大，错误； D 项，电解池中阳极为非惰性电极时，电极本身失电子，形成离子进入溶液中，因为电极Ⅱ为正极，因此电极Ⅲ为电解池的阳极，其电极反应式为 Cu－ 2e ===Cu2 ，错误。 素养解读】当多个电化学装置串联时，两电极材料活泼性相差大的作原电池，其他作电解池，由此可知图示中左边两池组成原电池，右边组成电解池。解题 的关键就是从模型的角度分析出池型，然后进行进一步的解答。 三、电化学中“离子交换膜”的作用 隔膜的使用充分体现了变化与平衡思想。同时，交换膜隔离两种电解质溶液，避免负极材料与能发生反应的电解质 溶液直接接触，能提高电流效率。在这种装置中，交换膜起到盐桥作用，且优于盐桥，盐桥需要定时替换或再生。通