电化学知识是历年来的命题重点，几乎每年每套化学试卷中都有所涉及，有时出现在选择题中，有时出现在非选择题中。在考查电化学基础知识的前提下，命题题材及角度出现新的变化特点，现主要以09年电化学试题为例说明。

 

一、关注燃料电池、手机电池等新型产品：

 

以燃料电池或手机电池为载体，既能体现化学的实用性，又能体现化学命题的时代性、新颖性，使试题在考查电化学知识的同时，又能较好地考查学生分析、灵活解答问题的能力，预测该种命题情景趋势将会继续。

 

例1、（09江苏） 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是（ ）.

 

 

 

 

 

A．该电池能够在高温下工作  

B．电池的负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－＝6CO2＋24H＋

C．放电过程中，H+从正极区向负极区迁移

D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下 CO2 22.4/6 L

 

评析：微生物燃料电池可以说是一种新型的环保电池，属于新技术、新产品系列。本题尽管考查的知识点仍是电极反应式书写、离子移动方向、简单计算等问题，但命题的情景却具有很强的科学气息。由于是微生物燃料电池，则不可能在高温下工作，所以A错误；放电过程中，H+从负极区向正极区迁移，结合O2－形成H2O ，所以C错误；消耗1 mol氧气则转移4 mole－，由C6H12O6＋6H2O－24e－＝6CO2＋24H＋计算出：转移4 mol e－则生成1 molCO2 ，即22.4 L，所以D错误。正确答案为B。

 

除该题之外，还有09年的广东卷第14题、山东卷第29题、天津卷第10题、安徽卷第12题、四川卷第29题、浙江卷第12题等的命题背景都是电池问题，这就启示我们在平时的学习中除熟练掌握电化学池的类型判断、电极判断、电极反应式书写及离子移动、电子流向等基础知识外，还应关注我们日常生活中的新产品、新技术等知识，以减弱试题的陌生度，从而顺利解答该类问题。

 

二、继续关注氯碱工业知识

在当前日益重视海洋资源的研究及综合利用情势下，关于以海洋资源为背景或题材的试题应运而生。由于氯碱工业是海洋工业的主要组成部分，也是当前比较成熟的、广泛使用的技术，因而围绕氯碱工业及其相关知识就成为命题的必然。

例2、（09宁夏）请回答氯碱的如下问题：

（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k＝_______（要求计算表达式和结果）;

（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是______________（填序号）

（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中X、Y分别是_____、_______（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小_________;

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：______; 负极：_____;

③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处）____________、____________。

评析：本题前半部分基本就是氯碱工艺的再现，但后半部把原电池、电解的相关知识巧妙地融合在一起，使试题表现出了较好的创意。（1）根据电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑即可得到k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89；（2）抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系：③①②；（3）本题突破口在于B燃料电池这边，通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然通H2，这样Y即为H2；再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的X必然为Cl2；A中的NaOH进入燃料电池正极再出来，依据O2+4e-+2H2O＝4OH- 可知NaOH浓度增大。

 

答案：（1）k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89（2）③①② （3）①Cl2 H2   a％小于b％ ②O2+4e-+2H2O＝4OH-     H2－2e-+2OH-＝2H2O ③燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗（其他合理答案也可）

 

除此之外，还有09年全国1卷第28题、重庆卷第26题等都是以氯碱工业知识为题材的，这就启示我们一定要把氯碱工业的流程及教材电解饱和食盐水实验涉及到的各个知识点要理顺、理细，如饱和食盐水的精制、电解时的现象、电极产物检验、物质计算、电极反应式及电解反应的化学方程式书写等知识要清晰才行，避免一带而过、简单处理。

 

三、电化学与化学实验知识有机融合

由于电化学在电极反应分析及电极反应式等知识中，要涉及到电极材料、电解液中离子等性质的分析，因而在电化学考查中就容易与化学实验融合在一起，如电解液的制备、净化、电极反应产物的检验、电化学装置的设计等等，这样就提高了试题的综合度，利于全面考查学生的基础知识及灵活解答问题能力。在崇尚知识立意、能力考查的命题原则下，相信该类试题将继续受到推崇。

 

例3、（09山东）．Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。

（1）该电池的负极材料是　　　。电池工作时，电子流向　　（填“正极”或“负极”）。

 

（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀．其主要原因是　　。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的　　　　（填代号）。

a．NaOH        b．Zn　　　　c．Fe       d．NH3·H2O

 

(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是：　　　　。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为　　　　。

 

评析： 这是典型的实验知识与原电池原理、电解原理相融合的题型，涉及了电极材料分析、电解液净化及相关电化学计算等内容，拓宽了知识的覆盖面。(1) 失电子的一极为负极，故 Zn为负极，电子由此经外电路流向正极。（2）锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀，所以应选Zn将Cu2+ 置换为单质而除去。（3）阴极上得电子而发生还原反应， H+得电子生成氢气。因为MnSO4～MnO2～2 e-,通过2 mol电子产生1 mol MnO2，质量为87 g。

 

答案：（1）Zn（或锌） 正极 （2）锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b （3）2H++2e-→H2 ,87g

 

除该题之外，还有09全国1卷第28题、09重庆卷第26题等也具有此特点，这就启示我们学习时要把化学知识作为一个整体来看待，千万不能割裂各知识点间的联系。

 

四、在元素推断等知识中渗透电化学内容

 

元素推断、物质推断、氧化还原反应、反应速率影响等知识也是命题考查的重点内容。为了拓展知识考查的宽度，体现学科知识的密切相关性，故在该类问题中常设计一些简单的电化学知识考查，以提高试题的综合性，但难度不大。

例4、（05北京）X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：① X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；② Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

请回答：（1）Z2Y的化学式是                   ；

（2）Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是                ；

（3）如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的溶液的ZW饱和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极。

接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：C(Ⅰ)的电极名称是        （填写正极或负极）；C(Ⅱ)的电极反应式是               。

（4）铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是：                   。

 

评析：本题以元素推断为载体考查元素周期律、物质结构及电化学等知识，解答关键是根据题干知识推出X、Y、Z、W代表的元素。在本题中尽管只有1个问题是电化学内容，但它几乎把电解、原电池的基本原理知识都考查到，体现了高考命题越来越注重知识的综合考查，利于考查学生思维的敏捷性、深刻性。（3）中接通S1时电解氯化钠饱和溶液，断开S1、接通S2则是氢气、氯气、氢氧化钠溶液形成的燃料电池。

 

答案：（1）Na2O （2）2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2↑（3）负极   Cl2 + 2e—= 2Cl—

（4） Cu + H2O2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O

 

总之，电化学的命题除在继续加强基本知识考查的基础上，更加注重了试题题材的生活化、实用化、情景化，同时也加强了不同知识间的相互渗透与融合，这与新课标所倡导的提高国民科学素养与探究、创新、灵活解决实际问题的能力极为相符，相信今后的电化学命题将会有更新颖的形式与题材出现。

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