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氧化还原反应在高考中的考查趋势

2016-04-01宁夏陈敏芳

教学考试(高考化学) 2016年3期
关键词:配平方程式电极

宁夏 陈敏芳

氧化还原反应在高考中的考查趋势

宁夏 陈敏芳

氧化还原反应理论是高中化学的基础和重点,在生产实践中的应用十分广泛,贯穿于高中化学的全过程,基本概念的理解、电子数目的判断等知识几乎年年考查。这类题目在高考中主要以选择题和填空题的形式出现。本文主要以氧化还原反应在高考中的考试形式做一简单例解。

氧化还原反应经常是和离子反应、原电池、电解池综合在一起考查,这类题目的解题原则都要遵循化学中的三大规律:

(1)质量守恒:反应前后元素的种类和质量不变。

(2)电子守恒:氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。

(3)电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。

考法一:氧化还原反应原理在离子反应中的应用,主要考查氧化还原类型离子方程式的书写及配平

离子反应是高中化学的核心内容,离子方程式的书写及正误判断、离子共存是历年高考化学命题的焦点,也是必考点,高考常将离子反应和氧化还原融合在一起考查,即书写离子方程式时往往要用到氧化还原反应理论,一般以选择题和填空题的形式出现。

【例1】(2015浙江,节选)完成以下氧化还原反应的离子方程式。

【方法总结】这类题目的解答方法和步骤可归纳为:第一步,根据氧化还原反应规律写出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物,并根据电子守恒首先配平参与氧化还原反应物质的化学计量数。第二步,应用电荷守恒规律,根据题目信息补上OH-、H+或H2O。第三步,应用原子守恒配平其余物质的化学计量数并检查书写是否正确。

考法二:离子共存和离子方程式的正误判断及转移电子数

【例2】(2015安徽)下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是( )

D.向该溶液中加入浓盐酸,每产生1mol Cl2,转移电子约为6.02×1023个

【方法总结】本题考查离子共存问题,涉及离子方程式的书写,氧化还原反应中电子转移数目的计算等问题,解决本题关键在于掌握一些离子的水解反应和一些离子的氧化性比较。在离子共存问题的解决中要熟记物质的溶解性,在离子方程式书写过程中要注意电荷、原子是否守恒,还要注意反应是否符合客观事实,既要考虑到反应物的水解又要考虑到它的氧化性,是综合性比较强的题型。

考法三:结合电化学考查

电化学部分,尤其是原电池、电解池的电极反应式的书写,可以说是对氧化还原反应的灵活运用。原电池原理和电解池原理都是建立在氧化还原和电解质溶液基础上,借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化,是高考命题重点,题目主要以选择题和填空题为主,主要围绕工作原理、电极反应的书写、电极产物的判断与计算、新型电池的开发与应用等进行命题。

1.选择题(主要考查新型电池):

【例3】(2015江苏)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( )

A.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1mol CH4转移12mol电子

【方法总结】解答与燃料电池有关的题目需要掌握如下知识点:燃料均为负极,负极失去电子发生氧化反应,氧气(或空气)均作正极,正极得到电子发生还原反应;电子由外电路从负极移向正极,电流与电子方向相反;内电路中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;电池总反应为燃料燃烧方程式(酸性介质)。根据这些知识,用排除法很容易快速得到正确答案。

2.填空题(主要考查电极反应式的书写):

【例4】(2014海南,16节选)锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题:

(1)外电路的电流方向是由___b___极流向___a___极。(填字母)

(2)电池正极反应式为________。

【方法总结】关于电极反应式的书写方法和步骤:

(1)根据氧化还原方程式分析化合价变化,确定正负极。

(2)根据化合价变化确定反应中得失的电子数。

(3)分析电解质溶液的环境,分析有关物质是否参加电极反应。

(4)利用电荷守恒和原子守恒最后进行配平。

综合以上,氧化还原反应原理在高考中的考查方式多样,解答这种类型的题目要想得心应手,必须熟练掌握氧化还原反应的相关理论,充分利用三个守恒(质量守恒、电子守恒、原子守恒),掌握规律,最后通过分析具体问题,加深对概念和规律的理解和应用,并且归类练习,就能达到事半功倍的效果。

(作者单位:宁夏育才中学)

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