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高考命题与复习（一）电化学部分
一、2005年至2007年电化学考题分析
2005年至2007年有全国理综、北京理综、上海化学共9份试卷；实验区山东、宁夏、广东、海南4省5份试卷，故三年内有化学考题的试卷共14份，考题有15个题。其中考查原电池原理及电化学腐蚀的考题有9题，考查电解原理的考题有7题，其中有一题是综合了电池和电解两部分内容的。
理综试卷总共有化学题12个题，其中就有1个题目是考查电化学知识的，可见这部分知识重要性。电化学知识难题是每张考卷必有的内容，说明它是教材中的核心知识内容，它既是重点又是难点。
考查电池原理部分的知识内容可分为以下五类：
??? 1、原原本本的考查锌铜原电池原理，如2005年上海化学试题第10题。关于如右图所示装置的叙述，正确的是
A 铜是阳极，铜片上有气泡产生
B 铜片质量逐渐减少
C 电流从锌片经导线流向铜片
D 氢离子在铜片表面被还原
??? 2、稍有变化的原电池，如2006年上海化学第13题，锌铜电池与锌跟稀硫酸反应对比。2007年宁夏卷第26题锌银原电池，2007年海南卷第14题有盐桥的铜银电池。
??? 2006，上海，13题 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是
A、两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B、甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C、两烧杯中溶液的pH均增大
D、产生气泡的速度甲比乙慢
???2007，宁夏，26题⑴ 将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应： ；
银片上发生的电极反应： 。
⑵ 若该电池中两电极的总重量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算：
①???? 产生氢气的体积（标准状况）；
②???? 通过导线的电量。（已知NA=6.02×1023/mol，电子电荷为1.60×10-19C）
???2007，海南，14题依据氧化还原反应：2Ag+(aq) + Cu(s) == Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。
? 请回答下列问题：
? （1）电极X的材料是 ；电解质溶液Y是 ；
? （2）银电极为电池的 极，发生的电极反应为 ；
X电极上发生的电极反应为 ；
?? （3）外电路中的电子是从 电极流向 电极。
??? 3、扩展到其他自发电池以及设计电池，如2007年广东卷第9题细菌燃料电池，2007年山东卷第29题根据FeCl3溶液腐蚀铜板的反应设计成原电池。
2007，广东，9题科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：
A H2＋2OH－＝2H2O＋2e－ B O2＋4H＋＋4e－＝2H2O
C H2＝2H＋＋2e－ D O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
2007，山东，29题铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
正极反应 负极反应 。
4、原电池与电解综合题，如2005年北京卷第27（3）题原电池与电解NaCl水溶液内容综合在一起。
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：①X可分别与Y、W形成X2Y，X2Y2、XW等共价化合物；②Z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 。
??? 5、电化学腐蚀，如广东卷（理科基础）第25题钢铁在潮湿条件下被腐蚀内容。
钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O2 =2Fe2++4OH-。以下说法正确的是
A.负极发生的反应为：Fe-2e- = Fe2+
B.正极发生的反应为：2H2O+O2+2e- = 4OH-
C.原电池是将电能转变为化学能的装置
D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
考查电解原理内容的考题可分为以下四类：
??? 1.电解NaCl、AlCl3等电解质水溶液，如2005年全国理综卷第11题电解NaCl水溶液；2007年上海化学卷第16题设计成趣味实验，实质还是电解NaCl水溶液，又如2007年北京理综卷第27题电解AlCl3水溶液。
?? 2005，全国，11题 关于电解NaCl 水溶液，下列叙述正确的是
A、电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B、若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C、若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈棕色
D、电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后，溶液呈中性
2007，上海，16题 某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是
A、铅笔端作阳极，发生还原反应 B、铂片端作阴极，发生氧化反应
C、铅笔端有少量的氯气产生 D、a点是负极，b点是正极
2007，北京，27题某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
（1）下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：
实验步骤
实验现象
将打磨过的铝片（过量）放入一定浓度的CuCl2溶液中。
产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色。
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中。
一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个（是离子反应的只写离子方程式）
置换反应 ；化合反应 。
（2）用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是 。解释此现象的离子方程式是 。
（3）工业上可用铝与软锰矿（主要成分为MnO2）反应来。
① 用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式来表示） 。
② MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中，MnO2溶解产生Mn2＋，该反应的离子方程式是 。
1、? 电解熔融电解质，如2006年全国理综卷第4题电解熔融KCl、MgCl2、AlCl3。
把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为
A 1︰2︰3 B 3︰2︰1 C 6︰3︰1 D 6︰3︰2
2、? 电解提纯，如2006年北京理综卷27题离子膜法电解提纯工业品氢氧化钾。
铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：
?? （1）工业冶炼铝的化学方程式是 。
?? （2）铝与氢氧化钾反应的离子方程式是 。
?? （3）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。
?? ①该电解槽的阳极反应式是 。
?? ②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因
?? ③除去杂质后氢氧化钾溶液从液体出口 （填写“A”或“B”）导出。
3、? 电解制较高价物质，如2007年广东卷第20题电解制高能电池用的Ni2O3。
三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是
A、可用铁作阳极材料
B、电解过程中阳极附近溶液的pH升高
C、阳极反应方程式为：2Cl－－2e－＝Cl2
D、1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。
无论是原电池还是电解池，这些考题中共有的内容是判断电极与电极反应式。掌握电极反应实质，电极材料、电子流方向、反应现象、能量转化、PH变化等多种不同之处，就是不同试卷不同题目的差异。
二、提高复习效率的方法
高考命题的原则是万变不离其宗，无论谁命题考查的都是教材的核心知识内容。同样是重点知识内容，复习方法可以有所不同。电化学部分知识是学生易弄错易弄混的难点知识内容。学习和复习的过程中都不能赶进度，也不能搞“题海战术”。要引导学生认真阅读教材，深入思考核心知识内容，最关键的知识内容一定要让学生自己想懂，而不是死记硬背。学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通，题目再怎么变换形式，学生也能会答，而不用老师讲个面面俱道。
无论是原电池还是电解都由两个电极和电解质构成。电极往往是第一类电子导体；电解质则属于离子导电的第二类导体。无论是原电池还是电解池都是在两类导体界面上发生了有电子得或失的还原或氧化反应。两类导体界面上发生的氧化还原反应叫电化学反应。电化学装置可分为两大类：
（1）原电池及各种自发电池：在这类装置中能自发地发生电化学反应，将化学能转变成电能。
（2）电解池及电镀电解精炼池：将两极接通直流电源，在直流电的作用下发生电化学反应的装置，这类装置把电能转变为化学能。
电极名称和电极反应是电化学部分最重要的内容，也是每卷必考的内容，还是学生易错易混的内容。一般电极可按两种方法区分。
（1）按电位高低分为正极和负极，电位较高的一极叫正极。原电池等自发电池作为化学电源使用时，最好叫正负极，而且要准确记牢：电子流出的一极是原电池自发电池的负极。切忌同时记了两个电极。
（2）按电极上发生的反应分为阳极和阴极。牢记：发生氧化反应的一极是阳极（简记：阳→氧）自己推出而不记忆发生还原反应的一极是阴极。
复习原电池要从氧化还原反应开始。有电子转移的反应叫氧化还原反应，若能使氧化还原反应发生在两类导体的界面上，并使转移的电子从导线中流过就会有电流产生。Zn跟稀H2SO4制H2的反应可分解为Zn－2e-→Zn2+，2H++2e-→H2↑的两个半反应。这两个半反应就是原电池的电极反应。真正想懂原电池等自发电池中发生的电极反应与氧化还原反应的关系。象把FeCl3溶液与Cu的反应设计成自发电池的题目就很容易答出来。对于各种电池中发生的电极反应和总的氧化还原反应都不要去死记硬背，都要引导学生自己分析自己写出。
金属发生电化学腐蚀是在电解质溶液存在条件下形成无数多的微小原电池而造成的腐蚀。无论是吸氧腐蚀，还是析氢腐蚀都要让学生自己看书自己分析，通过自己动脑想懂再自己写出电极反应式。电化学腐蚀原理与原电池相同，但它不是作为电源使用，故强调的是电极上发生的反应，所以电化学保护法才叫牺牲阳极的阴极保护法。
电解是在直流电的作用下，电解质溶液或熔融电解质在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。电解时电解池的阳极连电源正极。电解的目的是为了获得电解产物，因此一般都采用惰性电极。要想判断好电解产物，除应明确电场力的作用下阴离子移向阳极，阳离子移向阴极外，还应记准离子的放电顺序。阳离子在阴极的放电顺序正好与金属活动顺序相反。在阳极阴离子的放电顺序突出记住Cl->OH->NO3-即可。判断酸碱盐水溶液的电解产物，首先让学生自己写电离式分析溶液中有哪几种离子，根据放电顺序判断阳极、阴极应出什么产物，然后自己写电极反应式、电解的化学反应方程式。最后引导学生自己进行总结，归纳出有无氧气或氢气产生的四类电解质水溶液电解规律，包括电解产物、方程式、适用范围、溶液PH变化等。熔融电解质的电极产物要让学生自己分析并写出方程式。将电化学知识的核心内容融会贯通，就能解答好各种类型的题并取得好成绩。

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