2025届高三化学一轮复习 -电化学（基本原理）课件

高三一轮复习·化学反应原理 化学能与电能 ——原电池 电解池 2021 年广东卷 2022 年广东卷 2023 年广东卷 2024 年广东卷 分值 6分 6分 10分 6分 内容 第 9 题以一种有 CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电为背景考查原电池基础知识； 第 16 题以水溶液中电解制备金属钴的装置示意图为载体考查电解池相关知识。 第 10 题以 Al 合金废料为阳极进行电解，考查相关电解基础知识； 第 16 题以无需离子交换膜的新型氯流电池为背景考查原电池与电解池相关知识。 第 6 题以负载有 Pt 和 Ag 的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化为背景考查相关原电池基础知识； 第 13 题以活性石墨电极电解饱和食盐水为背景考查电解池、物质性质相关知识； 第 16 题具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池为背景考查电解池相关知识。 第 5 题以牺牲阳极的阴极保护法延缓“海葵一号”外壳的腐蚀为背景考查原电池基础知识； 第 16 题创设了新型氯碱工艺用于湿法冶铁情境，考查了电解池工作基本原理、电解池装置中的物质变化等内容。 从题型特征来看，电化学知识一般考查2道选择题，1题2分题，属于简单题，1题4分题，属于压轴题（2023年高考除外，考了3道选择题） 一般考查以下内容： （1）基本原理：能量转换、反应类型、电子离子转移方向及数量、电极方程式、溶液pH的变化 （2）电化学的应用：金属防腐、电镀、工业除污染、冶炼等 （3）“膜”的应用：阴、阳离子交换膜、双极膜 电化学在高考中的考查 原电池和电解池构成的基本要素和工作原理 分析两个装置能量转化形式，每个装置中的电极类型，写出电极方程式，分析反应类型（氧化/还原），电子、电流以及离子流向。 P167、P174 电极 　两极为导体,一般存在活动性差异 溶液 　两极插入电解质溶液中  回路 　形成闭合回路或两极直接接触 本质 　看能否自发地发生氧化还原反应  ❀原电池构成 设计的锌铜原电池能得到持续稳定的电流吗？可以如何进行改进？ 盐桥 饱和KCl/KNO3溶液+琼脂 盐桥作用 a.连接内电路形成闭合回路；b.维持两电极电势差(中和电荷)，使电池能持续提供电流 P167 ❀电解和电解池 电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。  电解池：将电能转化为化学能的装置。  ❀电解池的构成条件 (1)有与电源相连的两个电极。  (2)两个电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中。  (3)形成闭合回路。  P174 ❀阴、阳两极上放电顺序 P174 (1)阴极（与电极材料无关）：一般溶液中的阳离子得电子，发生还原反应。 Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 水溶液（含H+）中不放电， 熔融状态才得电子 (2)阳极（优先考虑电极材料）：一般溶液中的阴离子失电子，发生氧化反应。 活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根（SO42-、NO3-、CO32-）>F- K\Ca\Na在水溶液中与水直接反应而不能作电极材料 活性电极:Mg--Ag;惰性电极:Pt、Au、C 补充一个点解氯化铜溶液，会在阴极看到有气体放出，为什么？可能原因明确放电顺序不绝对，受浓度、温度等因素影响 P168 一次电池 二次电池 Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l) ❀判断电极 P168 P169 二次电池 燃料电池 判断思路 要记得看题 ❀电极判断思路 二次电池充放电： 原电池正、负极的判断 1. 根据电极材料判定：一般情况下相对活泼的金属是负极，活动性较弱的金属电极或石墨电极是正极(此规则对一些非常规电池不适用，如Al-Cu-浓硝酸电池与Mg-Al-NaOH电池)；如果是由金属和金属氧化物导体作电极，金属是负极，金属氧化物导体是正极。 考场经验：负极的电势低，正极的电势高。 2. 根据电极反应物质及氧化还原反应判定： 发生氧化反应的极(或在该极处失电子)为负极； 发生还原反应的极(或在该极处得电子)为正极。 考场经验：(1) 发生氧化反应的电极也是阳极，发生还原反应的电极也是阴极。所以原电池的负极也是阳极，正极也是阴极，只是一般原电池我们常说负极和正极。 (2) 在燃料电池中，燃料(还原性物质)发生反应的电极为负极；O2(氧化性物质)发生反应的电极为正极。 3. 根据原电池电子或电流的流向判定： 电子流出或电流流入的电极为负极，电子流入或电流流出的电极为正极。 4. 根据原电池中电解质溶液离子的移动方向判断： 阳离子移向正极，阴离子移向负极。 考场经验：盐桥中的阳离子向正极方向移动；H＋穿过质子交换膜向正极移动。 5. 根据原电池的两极发生的现象判断： 一般情况下，质量减轻(电极消耗)的电极为负极，有金属析出或气体产生的电极为正极(此规则具有相当的局限性，它对于一些常规的原电池的电极判定较为准确，如Al-Cu-稀硫酸)。 电解总反应为2Cu＋H2O Cu2O＋H2↑ Fe ＊判断电极 利用电解可以实现烟气中氮氧化物的脱除，同时可以将甲烷转化成乙烯 Fe ＊判断电极→微粒移动 Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l) ＊判断电极→电极方程式书写 P170 电解总反应为2Cu＋H2O Cu2O＋H2↑ Fe 利用电解可以实现烟气中氮氧化物的脱除，同时可以将甲烷转化成乙烯 ＊判断电极→电极方程式书写 P170 SO2-O2-酸性燃料电池 Al-空气-碱性燃料电池 ＊作业：请写出下列燃料电池中的电极反应式 乙醇-空气-固体氧化物燃料电池 一氧化碳-氧气-熔融碳酸盐燃料电池 P169 火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时 A. 负极上发生还原反应 B. 将电能转化为化学能 C. 阳离子由正极移向负极 D. CO2在正极上得电子 D 原电池相关——2021·广东卷·T9 P171 【解析】 放电时为原电池，负极失去电子发生氧化反应，A错误；放电时将化学能转化为电能，B错误；阳离子由负极向正极迁移，C错误；CO2在正极上得电子，D正确。 原电池相关——2023·广东卷·T6 负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是 A. Ag作原电池正极 B. 电子由Ag经活性炭流向PtC. Pt表面发生的电极反应：O2 ＋ 2H2O ＋ 4e－ == 4OH－D. 每消耗标准状况下11.2L的O2，最多去除1molCl－ B P170 【解析】 由图可知这是原电池原理，Ag极失去电子发生氧化反应，Ag为负极，O2在Pt得电子发生还原反应，Pt为正极，A错误；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误；每消耗标准状况下11.2L(0.5mol)的O2，转移2mol电子，根据Ag－e－＋Cl－===AgCl↓，故最多去除2molCl－，D错误。 P170 C 原电池和电解池融合相关（二次电池）——2022·广东卷·T16 我国科学家研发了一种室温下可充电的Na－CO2电池，示意图如下。放电时，Na2CO3与C均沉积在碳纳米管中。下列说法错误的是 A. 充电时，阴极反应为Na＋＋e－Na B. 充电时，电源b极为正极，Na＋向钠箔电极移动 C. 放电时，转移0.4 mol电子， 碳纳米管电极增重21.2 g D. 放电时，电池总反应为 3CO2＋4Na2Na2CO3＋C C 原电池和电解池融合相关（二次电池）——2022届·广州一模·T16 【解析】　充电时，根据图中变化可知，钠离子转化为钠单质，化合价降低，钠箔做阴极，阴极反应为Na＋＋e－Na，A正确；充电时，碳纳米管做阳极，电极b为正极，钠离子向钠箔电极移动，B正确；放电时，碳纳米管发生反应：3CO2＋4e－＋4Na＋2Na2CO3＋C，转移0.4 mol电子时，在碳纳米管电极会生成0.2 mol的Na2CO3和0.1 mol的C，增重m＝nM＝0.2 mol×106 g/mol＋0.1 mol×12 g/mol＝22.4 g，C错误；放电时，电池总反应为3CO2＋4Na2Na2CO3＋C，D正确。 $$