电化学重点考查题型
电化学属于基础理论,它是高考的热点,再现率达100﹪。从近几年高考题来看,电化学侧重考查工作原理、电极判断、电极反应和总反应的书写、电流(或电子流动)方向、离子移动方向、金属的腐蚀与防护、相关计算等。为了让学生了解关于电化学的题型及解法,本文以题型的形式加以分析和示例。
一、判断装置是原电池还是电解池
分析:观察是否有外加电源,如果有则为电解池,没有则可能为原电池;再依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”:一看电极,两极为导体且活泼性不同;二看溶液,两极插入电解质溶液中;三看回路:形成闭合回路或两极接触。对可充电电池,放电为原电池,充电为电解池。
例: 按右图装置进行实验,并回答下列问题。
Zn C2 Cu C1 A B CuSO4溶液 KCl酚酞溶液
⑵锌极为__________极,电极反应式为_____________________
铜极为__________极,电极反应式为_____________________
石墨棒C1为______极,电极反应式为____________________
石墨棒C2附近发生的实验现象为________________________
解析:A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池,B池中
两个电极均为石墨电极,在以A为电源的情况下构成电解池,
即原电池A带动电解池B,A池中Zn负极,Cu为正极,B池中C1为阳极,C2为阴极、析出H2,周围OH- 富集,酚酞变红。
答案:⑴A为原电池 B为电解池 ⑵Zn为负极 Zn-2e-=Zn2+ Cu为正极 Cu2++2e-=Cu
C1为正极 2Cl—2e-=Cl2↑ C2极发生的现象为:有无色气体产生,附近溶液出现红色
二、两极的判断和电极反应式的书写
分析:失去电子,元素化合价升高,发生氧化反应的极为原电池的负极或电解池的阳极;电极反应式为:还原剂-ne-= 氧化产物。得到电子,元素化合价降低,发生还原反应的极为原电池的正极或电解池的阴极;电极反应式为氧化剂+ne-= 还原产物。
例: 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 。
(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 。
答案:(1)Zn(或锌)正极 (2)Zn与Cu2+反应生成Cu,Zn与Cu构成原电池,加快反应速率 b
例:如右图所示的原电池,判断两极并写出两极反应。
解析:一般在酸性条件下Mg失电子作负极,但在碱性条件下Mg难与溶液反应,而Al常温下能与碱液反应,所以作负极。
负极:2Al+8OH一一6e一=2AlO2-+4H2O, 正极:6H2O+6e一=3H2+6OH一。
确定原电池正、负极的一般方法:两个活泼性不同的金属作原电池的正、负极时,通常是较活泼的作负极,另一个作正极;金属与非金属作原电池的正、负极时,通常是金属作负极,非金属作正极。当遇到活泼性较差的金属或非金属作原电池负极的情况时,把握负极是被氧化、失电子的那个电极。要确定正、负极就需要分析电极材料与电解质溶液反应的情况,而不是仅仅由电极材料的金属性强弱来判断。
正确书写电极反应式,应掌握三点:(1)找出正负极及还原剂和氧化剂;(2)结合电解质确定氧化产物和还原产物;(3)写出电极反应。
三、可充电电池电极反应的书写
可充电电池在一般情况下作原电池使用,分析电极反应时应考虑正、负极电极反应;当充电时,它又作为电解池出现,此时又需写阴、阳极电极反应。正因为如此,同