高考化學(xué)中電化學(xué)的突破

◇ 江西 熊啟芳

電化學(xué)試題是每年必考試題，考查的內(nèi)容主要有原電池正、負(fù)極，電解池陰、陽極的判斷，電路中電子的流動方向，電解質(zhì)溶液中離子的移動方向，電極發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)以及電極反應(yīng)式書寫，電化學(xué)計算，金屬的腐蝕及防護等.

1 原電池原理及應(yīng)用

原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，高考試題往往提供陌生電池的相關(guān)信息，讓考生判斷電池的正、負(fù)極，電極反應(yīng)式的正誤，電解質(zhì)溶液中離子的移動方向及電極產(chǎn)物等，同時還會有電化學(xué)計算.

例1某污染的河水中含有大量的葡萄糖，通過下面的微生物電池(如圖1)進行處理可達(dá)到凈水的初級目標(biāo).下列有關(guān)說法錯誤的是( ).

圖1

A.a極是負(fù)極

C.右室溶液中的OH－可以進入左室，使左室溶液的pH 增大

D.電池工作時，外電路中流過2.4 mol電子時，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下13.44LCO2

分析a電極周圍有機物發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2氣體，則a 為負(fù)極，選項A 說法正確；b 電極周圍發(fā)生還原反應(yīng)生成N2，電極反應(yīng)式為＋6H2O＋10e－＝N2↑＋12OH－，選項B 說法正確；OH－不可能透過陽離子交換膜進入左室，選項C 說法錯誤；電池工作時，a極區(qū)葡萄糖氧化為CO2，碳元素從0價升高為＋4價，則外電路中流過2.4 mol電子時，生成CO2的物質(zhì)的量為在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.6 mol×22.4 L·mol－1＝13.44L，選項D 說法正確.答案為C.

根據(jù)電池總反應(yīng)式判斷，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的一極是正極；電子通過導(dǎo)線由負(fù)極流向正極；電解質(zhì)溶液中的陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極.

2 電解池原理及應(yīng)用

電解池是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置.高考試題中常會提供一種電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，讓考生判斷電解池的陰、陽極，離子的移動方向，電極反應(yīng)式的正誤，電極附近溶液的pH 變化，電解產(chǎn)物等.

例2電滲析法淡化海水裝置示意圖如圖2 所示.通電后，一個間隔室的海水被淡化，而其相鄰間隔室的海水被濃縮，從而實現(xiàn)了淡水和濃縮海水分離.下列說法正確的是( ).

圖2

A.離子交換膜a為陰離子交換膜

B.通電時，電極2附近溶液的pH 增大

C.淡化過程中，得到的濃縮海水沒有任何使用價值

D.各間隔室的排出液中②④⑥為淡水

分析根據(jù)圖示，電極2生成氫氣，電極2是陰極，同時得到NaOH，所以離子交換膜a為陽離子交換膜，選項A 錯誤；通電時，電極2 電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－，溶液的pH 增大，選項B正確；濃縮海水可制得食鹽，選項C 錯誤；a為陽離子交換膜、b為陰離子交換膜，鈉離子向右移動、氯離子向左移動，各間隔室的排出液中①③⑤⑦為淡水，選項D 錯誤.答案為B.

一般根據(jù)電解產(chǎn)物的化合價變化，判斷電極發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)，進而判斷電解質(zhì)溶液中離子的移動方向，最后判斷出電極產(chǎn)物.

電化學(xué)是高考必考的知識點之一，做題時要根據(jù)原電池的負(fù)極和電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，判斷原電池的正、負(fù)極和電解池的陰、陽極，從而判斷電子、離子的移動方向，書寫電極反應(yīng)式，并確定電極產(chǎn)物.