从近几年的高考题来看,电化学问题是必考的内容之一,但都比较基础,而且考查原电池的比重较大。实际上,电化学中体现的规律就是氧化还原反应(有时还有离子反应)的规律。抓住这一点,将二者结合起来考虑,电化学的问题就迎刃而解了。
高考电化学常涉及的问题有:原理判断(区分原电池和电解池)、电极判断、电极反应和总反应的书写(或判断正误)、放电顺序(电极和离子等)、电流(或电子流动)方向、离子移动方向、电化学计算等。下面就两道典型例题的分析为例,对电化学问题的解题思路加以说明。
例1.如图所示,U形管中装入饱和食盐水,在A、B两端分别滴入3滴酚酞试液,用导线将碳棒、电流表与铁钉相连,M、N分别连接直流电源正、负极进行实验。下列关于该实验的叙述中不正确的是( )
A.一段时间后,碳棒附近溶液变红
B.一段时间后,A端有可以使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝的气体产生
C.一段时间后,将M、N分别改接直流电源的负、正极,则铁钉附近有白色沉淀生成,最终沉淀变为红褐色
D.若起始时按右图安装好装置,但将M、N直接用导线相连,则正极反应为:O2+4e-+ 2H2O=4OH-
分析:首先应明确,当“M、N分别连接直流电源正、负极”时,此装置为电解池,而“将M、N用导线直接相连”时,此装置为原电池。M、N分别连接直流电源正、负极时,碳棒为阳极,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2可以使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝;铁钉为阴极,电极反应为:2H++2e-=H2↑,同时生成的OH-使溶液显碱性,酚酞变红。当电解“一段时间后”,将电源反接,则碳棒为阴极,电极反应为:2H++2e-=H2↑;铁钉为阳极,电极反应为:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2↓(OH-为将电源反接前电解食盐水产生的),随后白色沉淀Fe(OH)2被氧化为红褐色沉淀:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3。“将M、N用导线直接相连”时,铁钉为负极,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+;碳棒为正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-。
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