高考必考题型突破

侯明飞+徐志英

摘要：电化学基础是高考中的重要知识，自从新课程改革以来，该部分知识经常以选择题和填空题的形式出现，同时，又因为原电池知识具有灵活多变的特点，所以在历次高考试题中，尤其是选择题中，出现的频率极高。但由于这些原电池都是与科技发展密切联系，很多是学生不了解的，甚至都没有听说过的原电池，所以，学生在解决此类问题时，往往会不知所措，不知道该从何处下手，其实，此类题目经常是起点高，落点低，只要我们能够充分结合学过的电化学原理知识，就可以很好的处理这些问题。

关键词：原电池；电解池；化学电源；电极反应式

G633.8

随着全球能源逐渐枯竭，研发、推广新型能源迫在眉睫，因此，化学中的新型电源，成为科学家研究的重点方向之一，也成为了高考的必考考点。由于该类试题题材广、信息新、陌生度大，所以，大多数考生会感到试题难度大；而实际上，这类试题一般落点较低，主要考查新型电池“充放电”时电极的判断，电极反应式的书写及离子移动的方向等内容。其核心是原电池和电解池工作原理。因此，只要熟悉此类试题的考查角度，细心分析，就能顺利得分。

一、必备知识：原电池和电解池工作原理

新型化学电源放电时为原电池，充电时为电解池。充电时电池正极连接电源正极，电池负极连接电源负极。

二、常考题型：

1.新型电池的正负极判断

该类电池一般会告诉相应的反应物、生成物或反应方程式，只要根据元素的常规价态去判断即可：

例如：

铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2

电池的电解液为____碱__性溶液，正极为__ Ni2O3__、负极为___Fe ___。

解析：铁化合价由0升高到+3，为负极；镍化合价由+3降低到0，为正极；Fe（OH）2、Ni（OH）2存在

于碱性环境中。

2.书写新型电池的电极反应式

第一步：分析物质得失电子情况，据此确定电极上发生反应的物质。

第二步：分析电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。

第三步：写出比较容易书写的电极反应式。

第四步：若有总反应式，可用总反应式减去第三步中的电极反应式，即得另一极的电极反应式。

例如： 肼?空气燃料电池是一种环保的碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为：

N2H4+4OH--4e-= 4H2O + N2

解析：肼和氧气反应生成氮气和水，氮化合价由-2升高到0，碱性环境用水和氢氧根调平。

3.新型电池充电时的判断

电池充电的实质是把放电时发生的变化再复原的过程，即放电是原电池、充电是电解池的过程。充电时电池负极接电源负极变成阴极，电池正极接电源正极变成阳极。阳极失电子，被氧化；阴极得电子被还原。

例如：一种充电电池放电时的电极反应为： H2+2OH--2e-=2H2O

NiO（OH）+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-

充电时的阳极为 __Ni（OH）2被_氧化___.

解析：已知放电时H2失电子为负极，则充电时变成阴极；放电时NiO（OH）得电子为正极，则充电时为阳极。

4.新型电池中离子的移动方向

放电时阴离子移向负极、阳离子移向正极；充电时阴离子移向阳极、阳离子移向阴极

例如：某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质

传递H+，其基本结构见下图，电池总反应

可表示为：2H2+O2===2H2O

电子通过外电路从_a_极流向_b_极

H+由_a_极通过固体酸电解质传递到_b_极

解析：

由图可知该装置为原电池，氢气失电子在负极区反应

氧气得电子在正极区反应。阳离子移向正极。电子由负极经导线流入正极。

三、试练真题

（2016课标III，11，6分）锌--空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn + O2 +4OH- +2H2O ==== 2Zn（OH）42-。下列说法正确的是（ ）

A.充电时，电解质溶液中K+向阳极移动

B.充电时，电解质溶液中c（OH-）逐渐减小

C.放电时，负极反应式为：2Zn +4OH- - 2e- ==== 2Zn（OH）42-

D.放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标準状况）

答案 C

充电时为电解池，溶液中的阳离子向阴极移动，发生的反应为

2Zn（OH）42-====2Zn + O2 +4OH- +2H2O，电解质溶液中c（OH-）增大，故A、B均错误；

放电时负极反应为2Zn +4OH- - 2e- ==== 2Zn（OH）42- ，故C正确；

每消耗1molO2电路中通过4mol电子，故D项错误