解密09 电化学基础（讲义）-【高频考点解密】2023年高考化学二轮复习讲义+分层训练（全国通用）

解密09 电化学基础 考点热度 ★★★★★ 【考纲导向】1．理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。 2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3．理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。 4．了解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 【命题分析】 高考对本部分的考查以原电池工作原理、新型化学电源、电解原理及应用、金属的防护等为主，题型延续选择题和非选择题的形式，主要考查学生的证据推理与模型认知和科学态度与社会责任的学科核心素养。 随着新高考的推进，未来的高考中本专题的考点仍会是高频考点。 核心考点一 新型化学电源　电极反应式的书写 1．原电池工作原理示意图 2．原电池正极和负极的5种判定方法 3．微粒流向 (1)电子流向：负极→正极(电流的方向正好相反)。 [注意]　电子沿导线传递但不能通过电解质溶液。 (2)离子流向：阳离子移向正极，阴离子移向负极。 4．电极反应式的书写方法 (1)一般电极反应式的书写 (2)复杂电池的电极反应式书写 复杂的电极反应式＝总反应式－较简单电极的电极反应式。 如CH4碱性燃料电池负极反应式的书写： CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O ……总反应式 2O2＋4H2O＋8e－===8OH－ ……正极反应式 用总反应式－正极反应式得负极反应式 (CH4＋2O2＋2OH－)－(2O2＋4H2O＋8e－)===(CO＋3H2O)－(8OH－) 整理得：CH4＋10OH－－8e－===7H2O＋CO ……负极反应式 5．新型化学电源中电极反应式的书写 (1)书写步骤 (2)燃料电池中正极电极反应式的书写思路 根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，O2得到电子后化合价降低，首先变成O2－，O2－能否存在要看电解质环境。由于电解质溶液(酸碱盐)的不同，其电极反应也有所不同，下表为四种不同电解质环境中，氧气得电子后O2－的存在形式： 电解质环境 从电极反应式判O2－的存在形式 酸性电解质溶液环境下 O2＋4H＋＋4e－═══2H2O 碱性电解质溶液环境下 O2＋2H2O＋4e－═══4OH－ 固体电解质(高温下能传导O2－)环境下 O2＋4e－═══2O2－ 熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下 O2＋2CO2＋4e－═══2CO (3)以甲醇、O2燃料电池为例： 酸性介质，如稀H2SO4 负极 CH3OH－6e－＋H2O═══CO2↑＋6H＋ 正极 O2＋6e－＋6H＋═══3H2O 碱性介质，如KOH溶液 负极 CH3OH－6e－＋8OH－═══CO＋6H2O 正极 O2＋6e－＋3H2O═══6OH－ 熔融盐介质，如K2CO3 负极 CH3OH－6e－＋3CO═══4CO2↑＋2H2O 正极 O2＋6e－＋3CO2═══3CO 高温下能传导O2－的固体作电解质 负极 CH3OH－6e－＋3O2－═══CO2↑＋2H2O 正极 O2＋6e－═══3O2－ 6．新型充电电池解题策略 (1)新型电池“放电”时正、负极的判断 新型电池 (2)新型电池“放电”时正极、负极上的电极反应式的书写首先根据电池反应分析物质得失电子情况，然后再考虑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；对于较复杂的电极反应，可以利用总反应－较简单一极电极反应式＝较复杂一极电极反应式的方法解决。 (3)新型电池“充电”时的阴、阳极的判断 首先明确原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时，阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。 (4)新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断首先分清电池是放电还是充电；再判断正、负极或阴、阳极，进而可确定离子的移动方向。 3．解答新型化学电源的步骤 (1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。 (2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。 (3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的为负极反应。 (4)电极反应→总反应离子方程式减去较简单一极的电极反应式→另一电极反应式。 4．化学电源 (1)一次电池 碱性锌锰干电池 负极材料：Zn 电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 正极材料：碳棒 电极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2 锌银电池 负极材料：Zn 电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 正极材料：Ag2O 电极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－ 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2A