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摘 要：依据2017年高考大纲、考试说明的要求，理解原电池和电解池的构造、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式，了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害以及防护金属腐蚀的措施。
关键词：原电池；电解池；电极反应
一、 2017年高考大纲、考试说明的要求
1. 理解原电池和电解池的构造、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式，了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2. 了解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害以及防护金属腐蚀的措施。
二、 2017年高考有关电化学知识考题分析
1. （2017新课标全国卷Ⅰ·11）支持海港码头基础的防腐技术，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（ ）
A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
解析：本题考查金属的腐蚀和防护。金属防腐的电化学方法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴极保护法。本题考察的是外加电流的阴极保护法，指的是被保护金属和电源的负极相连，另一块能导电的惰性材料接电源正极，通电后，使金属表面产生负电荷的聚集，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。A. 通电后，使钢管桩表面产生负电荷的聚集，因而抑制了金属失电子而达到保护目的，故A正确；B. 在电解池中电子的流向：电子从电源负极出发，流向阴极，再从阳极出发回到电源正极。本题被保护的钢管柱作阴极，高硅铸铁作阳极，故B正确；C. 在电解池中，活性电极直接失电子发生氧化反应，而惰性电极则是电解质溶液中阴离子放电。高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，故C错误；D. 外加电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流，故D正确。故选C。
2. （2017新课标全国卷Ⅱ·11）用电解法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4—H2C2O4混合溶液，下列叙述错误的是（ ）
A. 待加工铝制工件为阳极
B. 可选用不锈钢网作为阴极
C. 阴极的电极反应方程式为：Al3 3e-Al
D. 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
解析：本题考察电解池的阴阳极判断、电极反应及其离子移动方向。由题意知，在铝制品表面形成氧化膜，则铝作为电解池的阳极，铝是活性电极，Al-3e-Al3 ，可选用不锈钢网作为阴极，阴极为电解质溶液中的阳离子放电，故2H 2e-H2↑。为了平衡电荷，在电解池中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。故选C。
3. （2017新课标全国卷Ⅲ·11）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li xS88Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是（ ）
A. 电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6 2Li 2e-3Li2S4
B. 电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g
C. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D. 电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多
解析：本题主要考察原电池工作原理及其有关电子转移数目。在原电池中，阳离子移向正极，故a为正极，正极上发生还原反应，xS8 16e- 16Li 8Li2Sx；b为负极，负极上发生氧化反应，16Li-16e-16Li ，故A错误。B. 电池工作时负极电极方程式：Li-e-Li ，当转移0.02mol电子时，负极消耗的Li的物质的量为0.02mol，即0.14g，故B正确；C. 石墨烯具有导电性，可以提高电极a的导电能力，故C正确；D. 电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li越多，则生成Li2S2的量越多，故D正确。故选A。
4. （2017天津卷·3）下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是（ ）
A. 硅太阳能电池工作时，光能转化成电能
B. 锂离子电池放电时，化学能转化成电能
C. 电解质溶液导电时，电能转化成化学能
D. 葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
解析：本题考查太阳能、电能、化学能间能量的相互转化。硅太阳能电池是将光能直接转化为电能，与氧化还原无关，故选A。锂离子电池放电则为原电池，构成原电池条件之一就是自发进行氧化还原反应，故B正确。电解质溶液导电过程，实际是电解过程，为氧化还原反应，故C正确。葡萄糖在人体内氧化释放能量，为氧化还原反应，故D正确。故选A。
总之，将电化学有关知识应用在化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等方面，是高考命题的一个新的变化，应引起足够的重视。
作者简介：
殷列，陕西省咸阳市，西藏民族大学附中；
王春艳，陜西省咸阳市，咸阳彩虹中学。
关键词：原电池；电解池；电极反应
一、 2017年高考大纲、考试说明的要求
1. 理解原电池和电解池的构造、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式，了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2. 了解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害以及防护金属腐蚀的措施。
二、 2017年高考有关电化学知识考题分析
1. （2017新课标全国卷Ⅰ·11）支持海港码头基础的防腐技术，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（ ）
A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
解析：本题考查金属的腐蚀和防护。金属防腐的电化学方法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴极保护法。本题考察的是外加电流的阴极保护法，指的是被保护金属和电源的负极相连，另一块能导电的惰性材料接电源正极，通电后，使金属表面产生负电荷的聚集，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。A. 通电后，使钢管桩表面产生负电荷的聚集，因而抑制了金属失电子而达到保护目的，故A正确；B. 在电解池中电子的流向：电子从电源负极出发，流向阴极，再从阳极出发回到电源正极。本题被保护的钢管柱作阴极，高硅铸铁作阳极，故B正确；C. 在电解池中，活性电极直接失电子发生氧化反应，而惰性电极则是电解质溶液中阴离子放电。高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，故C错误；D. 外加电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流，故D正确。故选C。
2. （2017新课标全国卷Ⅱ·11）用电解法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4—H2C2O4混合溶液，下列叙述错误的是（ ）
A. 待加工铝制工件为阳极
B. 可选用不锈钢网作为阴极
C. 阴极的电极反应方程式为：Al3 3e-Al
D. 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
解析：本题考察电解池的阴阳极判断、电极反应及其离子移动方向。由题意知，在铝制品表面形成氧化膜，则铝作为电解池的阳极，铝是活性电极，Al-3e-Al3 ，可选用不锈钢网作为阴极，阴极为电解质溶液中的阳离子放电，故2H 2e-H2↑。为了平衡电荷，在电解池中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。故选C。
3. （2017新课标全国卷Ⅲ·11）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li xS88Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是（ ）
A. 电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6 2Li 2e-3Li2S4
B. 电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g
C. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D. 电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多
解析：本题主要考察原电池工作原理及其有关电子转移数目。在原电池中，阳离子移向正极，故a为正极，正极上发生还原反应，xS8 16e- 16Li 8Li2Sx；b为负极，负极上发生氧化反应，16Li-16e-16Li ，故A错误。B. 电池工作时负极电极方程式：Li-e-Li ，当转移0.02mol电子时，负极消耗的Li的物质的量为0.02mol，即0.14g，故B正确；C. 石墨烯具有导电性，可以提高电极a的导电能力，故C正确；D. 电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li越多，则生成Li2S2的量越多，故D正确。故选A。
4. （2017天津卷·3）下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是（ ）
A. 硅太阳能电池工作时，光能转化成电能
B. 锂离子电池放电时，化学能转化成电能
C. 电解质溶液导电时，电能转化成化学能
D. 葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
解析：本题考查太阳能、电能、化学能间能量的相互转化。硅太阳能电池是将光能直接转化为电能，与氧化还原无关，故选A。锂离子电池放电则为原电池，构成原电池条件之一就是自发进行氧化还原反应，故B正确。电解质溶液导电过程，实际是电解过程，为氧化还原反应，故C正确。葡萄糖在人体内氧化释放能量，为氧化还原反应，故D正确。故选A。
总之，将电化学有关知识应用在化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等方面，是高考命题的一个新的变化，应引起足够的重视。
作者简介：
殷列，陕西省咸阳市，西藏民族大学附中；
王春艳，陜西省咸阳市，咸阳彩虹中学。