大单元四 主观题突破 电极反应的书写及有关计算-【优化探究】2026年高考化学二轮专题复习配套课件（双选版）

主观题突破　电极反应的书写及有关计算 优化探究 大单元四　电化学 提炼　核心知识 精研　高考真题 强化 关键能力 2 提炼　核心知识 3 提炼　核心知识 1.掌握高考新情境下电池电极反应书写的思维模板 (1)明确两极的反应物。 (2)明确直接产物:根据负极氧化、正极还原,明确两极的直接产物。 (3)确定最终产物:根据介质环境和共存原则,找出参与的介质粒子,确定最终产物。 (4)配平:根据电荷守恒、质量守恒配平电极反应。 4 2.书写步骤 (1)列物质,标得失:按照负极发生氧化反应、正极发生还原反应,判断出电极反应产物,找出得失电子的数量。 (2)看环境,配守恒:电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在,如碱性介质中生成的H+应让其结合OH-生成水。电极反应要根据电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒等加以配平。 (3)两式加,验总式:两电极反应相加,与总反应方程式对照验证。 5 3.电化学计算的三种常用方法 (1)根据总反应式计算。 (2)根据电子守恒计算。 (3)根据关系式计算。 6 精研　高考真题 7 精研　高考真题 1.(2025·浙江1月选考)二甲胺[(CH3)2NH]、N,N二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。在[(CH3)2NH2]+Cl-的有机溶液中电化学还原CO2制备HCON(CH3)2,阴极上生成HCON(CH3)2的电极反应方程式是 　 。  CO2+2e-+2[(CH3)2NH2]+ ===HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O 解析:由电子守恒和元素守恒分析得:CO2+2e-+2[(CH3)2NH2]+ ===HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O。 8 2.(2025·重庆卷)水是重要的生活资源。 有如图所示原电池,回答下列问题: (1)用H2进行实验,左侧通入H2,产物为H2O,盐桥中K+移向　　　　(填“左侧”或“右侧”),总反应方程式为　 。  右侧 2H2+O2===2H2O 10 解析:用H2进行实验,左侧通入H2,产物为H2O,电极反应式为H2-2e-+2OH-===2H2O,左侧为负极,右侧为正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,在原电池中,正电荷向正极移动,所以盐桥中K+移向正极,即右侧,该电池为燃料电池,原料为氢气和氧气,总反应方程式为2H2+O2===2H2O。 11 (2)用O2进行实验,一侧通入O2,电池总反应方程式不变,该侧的电极反应方程式为 　 。  O2+4e-+2H2O===4OH- 解析:用O2进行实验,一侧通入O2,电池总反应方程式不变,则该电池为氢气和氧气组成的燃料电池,该侧的电极反应方程式为O2+4e-+2H2O=== 4OH-。 12 3.(2025·湖南卷)在温和条件下,将CO转化为C4烃类具有重要意义。采用电化学—化学串联催化策略可将CO高选择性合成C4H10,该流程示意图如图: 13 回答下列问题: (1)电解池中电极M与电源的　　　　极相连。  正 解析:由图可知,电极N上CO转化为C2H4,C元素化合价下降,发生还原反应,电极N为阴极,则电极M为阳极,与电源的正极相连。 14 (2)CO放电生成C2H4的电极反应式为 　 。  2CO+8e-+6H2O===C2H4+8OH- 解析: CO发生得电子的还原反应转化为C2H4,电解液是KOH溶液,电极反应式为2CO+8e-+6H2O===C2H4+8OH-。 15 4.(2025·广西卷)我国科研人员在含Li+的SOCl2溶液中加入I2,提高了Li-SOCl2电池的性能。该电池放电时,正极的物质转变步骤如图。其中,I2的作用是　　　　　 　;正极的电极反应式为 　  　 。  催化作用 2SOCl2+4Li++4e- S+SO2↑+4LiCl 解析:由图可知,I2在反应中先消耗后生成,起催化作用;放电时,正极上SOCl2得到电子发生还原反应,正极的电极反应式为2SOCl2+4Li++4e- S+SO2↑+4LiCl。 5.(2025·北京卷)铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。 (1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。 铅酸电池工作原理:PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O ①充电时,阴极发生的电极反应为 　 。  ②放电时,产生a库仑电量,消耗H2SO4的物质的量为　　　 　mol。已知:转移1 mol电子所产生的电量为96 500库仑。  PbSO4+2e-===Pb+S 解析:①充电时,阴极发生还原反应,PbSO4得到电子变成Pb,其发生的电极反应为PbSO4+2e-===Pb+S。②根据放电时的反应,每消耗1 mol H2SO4,转移1 mol电子;产生a库仑电量,转移的电子为 mol,故消耗H2SO4的物质的量为 mol。 (2)铅酸电池使用过程中,负极因生成导电性差的大颗粒PbSO4,导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料,可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有　　　　(填字母)。  a.增强负极导电性 b.增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒PbSO4 c.碳材料作还原剂,使PbO2被还原 ab 解析:由于负极会生成导电性差的大颗粒PbSO4,石墨可以导电,多孔碳可以增加负极材料的比表面积,故碳材料的作用有可以增强负极的导电性,且有利于生成小颗粒PbSO4,故a、b正确;碳材料不能与PbO2在酸性条件下自发进行氧化还原反应,不可还原PbO2,c错误。 强化 关键能力 强化 关键能力 1.以电化学结合Ce4+氧化法除去烟气中的NO2和SO2,装置如图所示。 23 (1)若阳极区生成1 mol Ce4+,则经过质子交换膜的H+为　　　　mol。  1 解析:若阳极区生成1 mol Ce4+,根据Ce3+~Ce4+~e-~H+可知,转移1 mol电子,则经过质子交换膜的H+为1 mol。 (2)从资源利用角度说明结合电解法与Ce4+氧化法的优点: ______________________________________________________________ 　 。  Ce4+氧化烟气中的SO2、NO2,可回收HNO3和H2SO4,且Ce4+在阳极再生,循环使用 解析:结合电解法与Ce4+氧化法的优点为Ce4+氧化烟气中的SO2、NO2,可回收HNO3和H2SO4,且Ce4+在阳极再生,循环使用。 2.电化学循环法:采用FeCl3溶液吸收处理H2S,并通过电解池实现“吸收液”的再生,同时制取氢气,其原理如图所示。 (1)写出反应器内发生反应的离子方程式:   　 。  (2)结合电极反应说明“吸收液”在电解池中是如何再生的: ______________________________________________________________ ______________________________________________________________  　 。  4Fe3++2H2S===4Fe2++S2↓+4H+ 反应器中产生的FeCl2和HCl溶液进入电解池的阳极区,阳极发生反应:Fe2+-e-===Fe3+,H+通过质子交换膜转移到阴极,阳极区得到FeCl3溶液,吸收液得以再生 3.利用双极膜电解Na2SO4制备NaOH,捕集烟气中CO2,制备NaHCO3。已知:双极膜为复合膜,可在直流电的作用下,将膜间的H2O解离,提供H+和OH-。 (1)结合电极反应解释A区产生浓NaOH溶液的原因: ______________________________________________________________ 　 。  阴极发生反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,c(OH-)增大,Na+穿过阳离子交换膜进入A区产生浓NaOH溶液 解析: A区为阴极区,阴极发生反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,随着电解的进行,A区氢氧根离子浓度增大,同时钠离子经阳离子交换膜向A区移动,使A区的氢氧化钠浓度增大而得到浓氢氧化钠溶液。 (2)当电路中转移2 mol e-时,图中装置产生　　　　　mol NaOH。  4 解析:每转移2 mol电子有2 mol NaOH在阴极区生成,同时有2 mol NaOH在阳极区的双极膜和阳离子交换膜之间生成,因此每转移2 mol电子时,图中装置共有4 mol NaOH生成。 $