2014年高考電化學新題解析及備考啟示(上)[文檔資料]

2014 年高考電化學新題解析及備考啟示 (上 ) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 孟凡盛， 湖北省特級教師，全國高中化學教學改革優(yōu)秀教師，武漢市學科帶頭人。培養(yǎng)了多名省、市理科狀元，多名學生高考化學獲滿分。 在高三復習過程中，考生往往花費大量時間盲目做題，而忽視程序性知識的總結和核心基礎知識塊的積累。仔細研究 2014 年高考電化學新題發(fā)現(xiàn)，快速、準確地解答這些題型的秘訣就是使用好程序性知識以及核心基礎知識塊的遷移。據(jù)此，本文在解析高考新 題的基礎上提煉備考啟示，考生若能適當分配時間弄懂、弄熟、弄透這部分內容，定能提高解題的清晰性、準確性和敏捷性。 一、考查電極名稱的判斷 例 1 （ 2014 年新課標 II 卷， 12 題） 2013 年 3 月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是 （ ） A.a 為電池的正極 B.電池充電反應為 LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi C.放電時， a 極鋰的化合價發(fā)生變化 D.放電時，溶液中 Li+從 b 向 a 遷移 【解析】鋰金屬電池中， 單質鋰總是作負極，而且負極反應式總是 Li-e-Li+，因此圖中含金屬鋰的 b 是電池的負極，則 a 為電池的正極， A 正確。 LiMn2O4 是鋰離子電池的正極材料，充放電過程中，發(fā)生 LiMn2O4 與 Li1-xMn2O4 之間的轉化，充電時陽極（電池的正極材料）的反應式為：LiMn2O4-xe-xLi+Li1-xMn2O4；再將上述負極反應式乘以 x與正極反應式相加就得到電池 充電的總反應， B 選項正確。 LiMn2O4 中的 Mn 是 +3 價，的 Mn 是 +4 價，放電時 a 極 +4 價 Mn 降為 +3 價Mn， C 錯 誤；換一角度考慮： Li+氧化性很弱，在原電池反應中不能得電子降價。電池的正極也叫陰極，放電時，陽極（也叫負極）產生的陽離子（ Li+）受到陰極吸引向陰極遷移， D 正確。 【答案】 C 【備考啟示】考生復習時一定要多角度理解電極名稱的規(guī)定。原電池的電極一般稱為正、負極，從不同角度定義正、負極如下： 電解池的電極稱為陰、陽極，從不同角度定義陰、陽極如下： 二、考查電極反應的書寫 1.遷移法書寫電極反應 例 2 （ 2014 年海南卷， 16 題節(jié)選）鋰錳電池的體積小、 性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應原理如圖所示，其中電解質 LiClO4 溶于混合有機溶劑中， Li+通過電解質遷移入 MnO2 晶格中，生成 LiMnO2?；卮鹣铝袉栴}： （ 1）外電路的電流方向是由 _極流向 _極。（填字母） （ 2）電池正極反應式為 。 （ 3）是否可用水代替電池中的混合有機溶劑？ _（填 “ 是 ” 或 “ 否 ” ），原因是 。 【解析】（ 1）該鋰錳電池來源于教材選修 4 第 75頁，活潑金屬鋰作電池負極，失去的電子由 a 極經過導線流向正極 b，電流方向與之相反：由 b 極流向 a 極。 （ 2）負極是 Li 失去電子生成 Li+： Li-e-Li+；正極是MnO2 得到電子同時結合遷移入的 Li+生成 LiMnO2： MnO2+ e-+ Li+LiMnO2。 （ 3） Li 是活潑金屬，易與水反應，因此不能用水代替電池中的混合有機溶劑。 【答案】（ 1） b a （ 2） MnO2+e-+Li+LiMnO2 （ 3）否 電極 Li 是活潑金屬，能與水反應 【備考啟示】必修 2 和選修 4 上介紹過的電池有：干電池、堿性鋅錳電池、鉛蓄電池、鎳鎘電池、鋰電池、氫氧酸性燃料電池 、銀鋅電池，這些電池的構造、電極反應式、電池反應式總結歸納如下表 2.公式法書寫電極反應 例 3 （ 2014 年四川卷， 11 題節(jié)選）（ 1） MnO2 可作超級電容器材料。用惰性電極電解 MnSO4 溶液可制得 MnO2，其陽極的電極反應式是 _。 （ 2） MnO2 是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時，正極的電極反應式是 _。 【解析】（ 1）電解后 Mn2+被氧化為 MnO2，說明 Mn2+是還原劑， MnO2 是氧化產物，陽極的反應式根據(jù) “ 還原劑 -ne-+介質氧化產物 ” 寫為： Mn2+- 2e-+2H2OMnO2+4H+。 （ 2） MnO2 是堿性鋅錳電池的氧化劑，在堿性環(huán)境中得電子被還原為 MnO（ OH），根據(jù)公式（氧化劑 + ne-還原產物）把正極反應先寫為 MnO2+e-MnO （ OH），再根據(jù)電荷守恒和反應環(huán)境顯堿性，在右邊補充 OH-，左邊補充 H2O，得MnO2+H2O+e-MnO（ OH） +OH-。 【答案】（ 1） Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+ （ 2） MnO2+H2O+e-MnO（ OH） +OH- 【備考 啟示】公式法是書寫新型電解池（或原電池）電極反應式的最佳方法，其書寫步驟為： 第一步：根據(jù)題中信息如總反應方程式或原理圖中元素化合價的升降等，判斷還原劑和氧化產物、氧化劑和還原產物。 第二步：根據(jù)陽極（或電池負極）為 “ 還原劑 -ne-+介質氧化產物 ” 、陰極