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(fù)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(jié)和核心基礎(chǔ)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(chǔ)知識塊的遷移。據(jù)此，本文在解析高考新 題的基礎(chǔ)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(nèi)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(yīng)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(zhì)鋰總是作負極，而且負極反應(yīng)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(zhuǎn)化，充電時陽極（電池的正極材料）的反應(yīng)式為：LiMn2O4-xe-xLi+Li1-xMn2O4；再將上述負極反應(yīng)式乘以 x與正極反應(yīng)式相加就得到電池 充電的總反應(yīng)， 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(yīng)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(chǎn)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(fù)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(yīng)的書寫 1.遷移法書寫電極反應(yīng) 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(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì) LiClO4 溶于混合有機溶劑中， Li+通過電解質(zhì)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(yīng)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(jīng)過導(dǎo)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(jié)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(yīng)，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(yīng) 【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(gòu)造、電極反應(yīng)式、電池反應(yīng)式總結(jié)歸納如下表 2.公式法書寫電極反應(yīng) 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(yīng)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(yīng)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(chǎn)物，陽極的反應(yīng)式根據(jù) “ 還原劑 -ne-+介質(zhì)氧化產(chǎn)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(chǎn)物）把正極反應(yīng)先寫為 MnO2+e-MnO （ OH），再根據(jù)電荷守恒和反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(chǎn)物、氧化劑和還原產(chǎn)物。 第二步：根據(jù)陽極（或電池負極）為 “ 還原劑 -ne-+介質(zhì)氧化產(chǎn)物 ” 、陰極