微专题七 电化学思维建模-2023-2024学年解密高考化学大一轮复习精讲精练（配套新教材2019）

2023——2024年解密高考化学大一轮复习精讲案 第六章 化学反应与能量变化 微专题七 电化学思维建模 1、 电化学思维建模 2、 新型电源及电化学反应式书写 1.电极反应式书写的一般步骤(类似氧化还原反应方程式的书写) 2.已知总方程式，书写电极反应式 (1)书写步骤 ①步骤一：写出电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(ne－)。 ②步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确定溶液的酸碱性。 ③步骤三：写电极反应式。 负极反应：还原剂－ne－===氧化产物 正极反应：氧化剂＋ne－===还原产物 (2)书写技巧 若某电极反应式较难写时，可先写出较易的电极反应式，用总反应式减去较易写的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。如：CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中： 总反应式：CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O 正极：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O 负极：CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋ 特别提醒　简单电极反应中转移的电子数，必须与总方程式中转移的电子数相同。 3.氢氧燃料电池在四种常见介质中的电极反应总结 负极 正极 三、串联电池的两大模型 1．常见串联装置图 模型一　外接电源与电解池的串联(如图) A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。 模型二　原电池与电解池的串联(如图) 图乙 显然两图中，A均为原电池，B均为电解池。 2．串联电池中原电池、电解池的判断 (1)．有外接电源的判断方法 则甲为电镀池，乙、丙均为电解池。 (2).无外接电源的判断方法 ①直接判断 非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所示：A为原电池，B为电解池。 ②根据电池中的电极材料和电解质溶液判断 原电池一般是两种活泼性不同的金属电极或一种金属电极和一个碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒电极。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图所示：B为原电池，A为电解池。 另外：根据电极上的现象也可以判断。 3．二次电池的充电 (1)可充电电池原理示意图 充电时，原电池负极与外接电源负极相连，原电池正极与外接电源正极相连，记作“正接正，负接负”。 (2)可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。充电、放电不是可逆反应。 (3)放电时的负极反应和充电时的阴极反应相反，放电时的正极反应和充电时的阳极反应相反。将负(正)极反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。 例：Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2，放电时负极的电极反应式为Fe－2e－＋2OH－ ===Fe(OH)2，则充电时阴极的电极反应式为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－。 4．电化学计算的三种方法 如以电路中通过4 mol e－为桥梁可构建以下关系式： 4e－～～ (式中M为金属，n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总览电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 5．“串联”类电池的解题流程 四、隔膜在电化学中的功能 1．常见的隔膜 隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类： (1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H＋和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。 (2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。 (3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。 2．隔膜的作用 (1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。 (2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3．离子交换膜选择的依据 离子的定向移动。 4．离子交换膜的应用 五、电解原理创新应用 1．电解原理常见的考查点 电解原理及应用是高考高频考点，该类试题往往与生产、生活及新科技等相联系，以装置图或流程图为载体呈现，题材广、信息新，题目具有一定难度。主要考查阴、阳极的判断、电极反应式、电解反应方程式的书写、溶液离子浓度变化及有关计算等。 2．“5点”突破电解综合应用题 (1)分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极反应为“阳氧阴还”。 (2)剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。 (3)注意放电顺序，正确判断放电的微粒或物质。 (4)注意介质，正确判断反应产物，酸性介质不出现OH－，碱性介质不出现H＋；不能想当然地认为金属作阳极，电极产物为金属阳离子。 (5)注意得失电子守恒和电荷守恒，正确书写电极反应式。 六、新型化学电池 近年来，为了解决能源和环境的矛盾，基于人类与环境