2008年高考电化学调查_电化学论文

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从2008年全国各省市的高考卷中有关电化学的内容，会发现大部分的题目还是偏向于基础知识的考察，包括概念的理解、原理的掌握、与生产生活相联系的各种电池以及与之相关联的电极反应式的书写、计算、判断等等。下面笔者仅从八个方面对本届高考中有关电化学的考点做一总结和概括。

一、电池中电极反应式的书写

二、可充电电池

这方面的题目主要是考察原电池、电解池的工作原理以及相关电极反应式的正误、溶液酸碱性的增减、电极附近pH的变化等知识点。

1．原电池的工作原理

原电池发生的氧化还原反应是把化学能转化为电能的过程。构成条件：(1)要有活泼性不同的两个电极；(2)电极要浸入电解质溶液（能发生氧化还原反应）；(3)形成闭合回路。

电子从负极（较活泼金属）流向正极（较不活泼金属或惰性电极），负极失电子被氧化，发生氧化反应；正极得电子被还原，发生还原反应。负极聚集较多的正电荷，正极周围聚集较多的负电荷，电解质溶液中阴离子向负极，阳离子向正极做定向移动。

特别指出的是：原电池中负极要能与电解质溶液中的某种成分发生氧化还原反应（新型原电池除外）才行。

2．电解池的工作原理

电解是在外电源作用下被迫发生的氧化还原过程，把电能转变为化学能。

电解池和电源负极相联的电极称为电解池的负极，和电源正极相联的电极称为电解池的正极。因为电源负极的电压低，电解池的负极和电源负极连接时，电子经导线流入电解池的负极，供给电子。与此相对应，电源正极的电压高，和电解池正极相联时，就从那一极抽走电子，供给正电，是正极。

当电源和电解池两极接通时，在电场作用下，阳离子向负极迁移，同时阴离子向正极迁移。根据离子迁移的方向又可把电解池的两极称为阴阳极：

阴极发生还原反应，是阳离子移向的极；

阳极发生氧化反应，是阴离子移向的极。

习惯上，原电池的电极常称正极、负极；电解池的电极常称阴极、阳极。

例2 （2008年江苏卷）镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：

三、新型燃料电池

如果使等燃料的氧化还原反应在电池装置中发生，直接将化学能转变为电能，这样的电源称为燃料电池。在这方面已经取得了很有价值的进展，制得了若干种实用的新型燃料电池。

一般的热电厂是用燃料燃烧的能量加热蒸气，带动发电机。能量转换成有用功的总效率最高为35%～40%。而燃料电池则可以不受热机效率的限制，理论效率可达100%，实用的燃料电池效率现已达75%。因此，燃料电池是一种理想的、高效率的能源装置。

氢燃料电池就是一种成功的、无污染的新型能源。电池负极是多孔镍电极，正极为覆盖氧化镍的镍电极，电解质是酸性或碱性溶液。在负极通入，正极通入。氢氧燃料电池电极反应式的书写：

例4 （2008年广东理科基础第20题中B、C选项的判断）电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()。

A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细

B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能

C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化

D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅

答案：C。

例5 （2008年北京理综）据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是()。

四、吸氧腐蚀

金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，其中电化学腐蚀是金属腐蚀的主要方式。电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，其中吸氧腐蚀是电化学腐蚀的主要方式。两者的关系见表1（以Fe为例）。

表1

由此产生了一种金属防腐的方法：电化学保护法，即利用电化学原理让被保护金属表面富余大量电子，抑制金属被氧化。如形成原电池，把被保护的金属作正极（又称牺牲阳极的阴极保护法）；或外接直流电源，将被保护金属接到电源的负极，并形成闭合回路而避免腐蚀（又称外加电源的阴极保护法）。

例6 （2008年重庆理综）如图1（下页）所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动）。下列叙述正确的是()。

图1

A．a中铁钉附近呈现红色

B．b中铁钉上发生还原反应

C．a中铜丝上发生氧化反应

D．b中铝条附近有气泡产生

答案：B。

例7 （2008年天津理综第12题中D选项的判断）下列叙述正确的是()。

A.在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应

B．用惰性电极电解溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1:2

C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol NaOH

D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀

答案：C。

五、电解过程中离子的放电顺序

1．电极材料若为惰性电极，则电极本身不发生反应；若阳极为金属（除Pt），则阳极本身失电子，发生氧化反应。

2．惰性电极上离子放电顺序可归纳为：

（若离子浓度相差很大，放电顺序可能会颠倒，在电镀中常有这种情况发生）

答案：C。

例9 （2008年全国理综Ⅱ卷）图2为直流电源电解稀水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液，下列实验现象中正确的是()。

图2

A.逸出气体的体积a电极的小于b电极的

B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体

C．a电极附近呈红色，b电极附近出现蓝色

D．a电极附近呈蓝色，b电极附近出现红色

答案：D。

六、盐桥的应用

以Cu-Zn原电池的构成为例，将锌和锌盐溶液与铜和铜盐溶液分开为两个半电池，即锌半电池和铜半电池；外电路用导线接通，半电池用盐桥沟通，即可形成电流（见图3）。

图3

这里的盐桥一般由饱和KCl溶液和琼脂装入U形管中制成。盐桥可以沟通两个半电池，保持其电荷平衡，使反应能继续进行。通过盐桥，离子运动的总方向是氯离子向Zn半电池运动，钾离子向Cu半电池运动，从而使锌盐和铜盐溶液维持着电中性。琼脂是含水丰富的一种冻胶，离子在其中既可以运动，又能起到固定作用（条件差时，也可以用棉花将内装KCl饱和溶液的U形管两端塞住来代替琼脂）。

上述装置，若无盐桥，则原电池不能继续工作，且锌盐溶液与铜盐溶液不能互换，若相互交换，则只在左池发生氧化还原反应，而无电流产生。