专题四 新型电化学装置分析【九大题型】- 2024年高考化学二轮复习【举一反三】系列（新高考专用）

专题四 电化学装置分析 【九大题型】 【新高考专用】 【题型1 考查新型一次电池】……………………………………………………………………………………8 【题型2 考查新型二次电池】……………………………………………………………………………………11 【题型3 考查新型燃料电池】……………………………………………………………………………………15 【题型4 考查新型电解池】………………………………………………………………………………………19 【题型5 考查离子交换膜在电化学中的应用……………………………………………………………………22 【题型6 考查金属腐蚀】…………………………………………………………………………………………25 【题型7 考查金属防护】…………………………………………………………………………………………29 【题型8 考查电化学的有关计算】………………………………………………………………………………31 【题型9 考查电化学综合应用】…………………………………………………………………………………35 电化学部分常以新型化学电源、电解原理在生活生产中的应用等为载体，考查基本原理及应用，试题注重了题材的生活化、实用化、情境化，同时也加强了不同知识间的相互渗透与融合，试题的背景较为新颖，题目具有一定难度。预测今年高考仍会在这方面着力命题。 1.原电池原理和化学电源： 湖南卷(2023、2022、2021)，广东卷(2023、2022)，浙江卷(2022、2021)，辽宁卷(2023、2022、2021)，河北卷(2021)，天津卷(2021、2020)，山东卷(2023、2021)，全国新课标卷(2023)。 2.电解池原理及金属的腐蚀与防护： 湖南卷(2023、2022、2021)，湖北卷(2023、2022、2021)，广东卷(2023、2022、2021)，海南卷(2022、2021)，江苏卷(2022、2021、2020)，河北卷(2022)，重庆卷(2022、2021)，北京卷(2022、2020)，山东卷(2023、2022、2020)，浙江卷(2023、2022)，辽宁卷(2023、2021)，天津卷(2021)。 3.电化学的综合应用： 山东卷(2022)，湖南卷(2022)，辽宁卷(2022)，北京卷(2022、2021)。 【知识点1 原电池的工作原理】 1.原电池的工作原理 2.电极方程式的书写 3.燃料电池电极反应式的书写(以氢氧燃料电池为例) 【知识点2 新型化学电池】 1.单液电池 2.双液电池 3.间接电池 媒质也称为“电对”或“介对”，其首先在电极表面失去(或得到)电子，形成氧化态(或还原态)在电解溶液中进一步氧化(或还原)反应基质，最终生成目的产物。 其原理如下图所示： 4.二次电池 5.燃料电池电极反应式书写的常用方法 第一步，写出电池总反应式。 燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。 如甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应如下： CH4＋2O2===CO2＋2H2O　① CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O　② ①＋②可得甲烷燃料电池的总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O。 第二步，写出电池的正极反应式。 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，因电解质溶液不同，故其电极反应也会有所不同： (1)酸性电解质：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 (2)碱性电解质：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 (3)固体电解质(高温下能传导O2－)：O2＋4e－===2O2－。 (4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)：O2＋2CO2＋4e－===2CO。 第三步，电池的总反应式－电池的正极反应式＝电池的负极反应式。 【知识点3 电解池】 1．电解池的工作原理 2．电极上离子放电顺序 (1)阴极：与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序： (2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。若是惰性电极作阳极，放电顺序： ①放电指的是电极上的得、失电子。 ②活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属，惰性电极指的是Pt、Au、C电极，不参与电极反应。 ③阴极材料若为金属电极，一般是增强导电性但不参与反应。 3．惰性电极电解电解质溶液的四种类型 4、 电解原理的应用 （1）电解饱和食盐水（氯碱工业） 阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应) 总反应方程式：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ （2）电解精炼铜 ：电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。