14.主观题突破(三) 电化学计算及电极反应式的书写(专题微练PPT)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考化学大二轮专题复习

该高中化学高考复习课件聚焦电化学主观题突破，覆盖电解池原理、电极反应式书写、电化学计算等核心考点，对接高考评价体系，分析电极反应式书写（高频）、离子交换膜选择（重点）等考点权重，归纳典型题型如燃料电池反应机理、多步反应电子守恒计算，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题情境+素养导向”训练，以HCOOH燃料电池、CO₂电催化转化等真题为例，通过“反应原理分析-电极反应式书写步骤-守恒法计算”三步突破法，培养科学思维和科学探究与实践素养。设易错点分析（如离子移动方向判断），帮助学生掌握得分技巧，教师可据此精准复习，提升备考效率。

主观题突破(三)　电化学计算及电极反应式的书写 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 1.氢气是一种清洁能源，绿色环保制氢技术研究具有重要意义。 “CuCl-H2O热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤,其过程如图所示。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (1)电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性CuC溶液，阴极区为盐酸，电解过程中CuC转化为CuC。电解时阳极发生的主要电极反应为__________________________(用电极反应式表示)。 (2)电解后，经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中，发生化合价变化的元素有_________(填元素符号)。 CuC+2Cl--e-===CuC Cu、O 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)电解在质子交换膜电解池中进行，H+可自由通过，阳极区为酸性CuC溶液，电解过程中CuC转化为CuC，电解时阳极发生的主要电极反应为CuC+2Cl--e-===CuC。(2)电解后，经热水解得到的HCl和热分解得到的CuCl等物质可循环使用，从图中可知，热分解产物还有O2，又电解后进入热水解的物质有CuC，故发生化合价变化的元素有Cu、O。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)电池负极电极反应式为_______________________________；放电过程中需补充的物质A为___________(填化学式)。 (2)如图所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为_______________ ______________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 HCOO-+2OH--2e-===HC+H2O H2SO4 2HCOOH+2OH- +O2===2HC+2H2O(或2HCOO-+O2===2HC) 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)由图示可知，燃料电池负极区是HCOO- HC，因在碱性条件下，故电极反应式为HCOO-+2OH--2e-===HC+H2O。电池正极区发生反应：Fe3++e-===Fe2+，Fe2+又被通入的O2氧化为Fe3+：4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O，同时还生成K2SO4，则需要补充的物质A为H2SO4。(2)根据电池反应的实质为HCOOH与O2反应生成HC，可写出电池反应的离子方程式为2HCOOH+2OH-+O2=== 2HC+2H2O或2HCOO-+O2===2HC。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步反应：H2S+H2SO4===SO2↑+S↓+2H2O、S+O2=== SO2。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (1)电极a上发生的电极反应为_____________________________。 (2)理论上1 mol H2S参加反应可产生H2的物质的量为______ mol。 SO2-2e-+2H2O===4H++S 2 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)由题图可知，该装置为原电池，电极a为电池的负极，通入的二氧化硫气体在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸，电极反应式为SO2-2e-+2H2O===4H++S。(2)由反应H2S+H2SO4===SO2↑+ S↓+2H2O、S+O2===SO2可知，1 mol H2S参加反应时，负极上有 2 mol二氧化硫参与放电，由得失电子守恒可得：2 mol×2=n(H2) ×2，解得n(H2)=2 mol。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.二氧化氯(ClO2)是一种重要的氧化剂，可用于某些污染物的处理。ClO2可由图甲所示装置制备(电极不反应)。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)电解时阳极附近溶液的pH________(填“减小”“增大”或“不变”)。 (2)阴极上产生ClO2的机理如图乙所示(A、B均为含氯微粒，其他微粒未标出)。写出B与A反应生成ClO2的离子方程式：________________ _________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 减小 Cl+Cl+2H+ ===2ClO2↑+H2O 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)电解时阳极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑，阳极附近溶液氢离子浓度增大，pH减小。(2)根据图示，Cl在阴极上得电子生成ClO2：Cl+e-+2H+===ClO2↑+H2O，生成的ClO2在阴极迅速得到电子生成Cl：ClO2+e-===Cl，Cl与溶液中的Cl发生反应生成ClO2，即Cl+Cl+2H+===2ClO2↑+H2O。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染，模拟工艺如图所示，写出电解时铁电极发生的电极反应：_______________。 随后，铁电极附近有无色气体产生，写出有关反应的离子方程式：______________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 Fe-2e-===Fe2+ 2N+8H++6Fe2+===N2↑+6Fe3++4H2O 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 根据电解原理，阳离子向阴极移动，由装置图可知，A为电源的正极，B为电源的负极，铁作阳极，电极反应式为Fe-2e-===Fe2+; N在酸性条件下具有强氧化性，能将Fe2+氧化，本身被还原成N2，其反应的离子方程式为2N+8H++6Fe2+===N2↑+6Fe3++ 4H2O。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 6.近年研究发现，电催化CO2和含氮物质(N等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，在电极上反应生成CO(NH2)2，电解原理如图所示。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (1)电极b是电解池的_______极。 (2)电解过程中生成尿素的电极反应式是_________________________ ________________。 阳 2N+16e-+CO2+18H+=== CO(NH2)2+7H2O 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)电极b上发生H2O失电子生成O2的氧化反应，是电解池的阳极。(2)a极硝酸根离子得电子转化为尿素，再结合酸性环境可分析出电极反应式为2N+16e-+CO2+18H+===CO(NH2)2+7H2O。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 7.氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过氨电解法制氢气。 利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (1)电解过程中OH-的移动方向为___________(填“从左往右”或“从右往左”)。 (2)阳极的电极反应式为_____________________________。 从右往左 2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)由题图可知，通NH3的一极氮元素化合价升高，发生氧化反应，为电解池的阳极，则另一电极为阴极，电解过程中OH-移向阳极，则从右往左移动。(2)阳极NH3失电子发生氧化反应生成N2，结合碱性条件，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 8.利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在_______(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为________。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 阳 Na+ 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 9.研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 利用电化学方法通过微生物电催化将CO2有效地转化为H2C2O4，装置如图所示。阴极区电极反应式为_________________________；当体系的温度升高到一定程度，电极反应的速率反而迅速下降，其主要原因是__________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 2CO2+2e-+2H+===H2C2O4 温度过高微生物催化能力降低或催化剂失活 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 由题图可知，阴极区二氧化碳得到电子发生还原反应生成草酸，反应为2CO2+2e-+2H+===H2C2O4；温度过高微生物催化能力降低或催化剂失活，使得电极反应的速率反而迅速下降。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 10.某科研团队在Zn-Se电池快速充电领域取得新进展，以硒为正极材料且发生四电子转移反应，制得如图所示全电池。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (1)离子交换膜应选用_______(填“阳膜”或“阴膜”)。 (2)充电时，阳极的电极反应为_______________________。 阴膜 Cu2Se-4e-===2Cu2++Se 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)由图示可知，离子交换膜左侧为CuSO4溶液，右侧为ZnSO4溶液，电池工作过程中应使S能自由通过，因此离子交换膜应选用阴膜。(2)放电时，硒为正极，正极反应为Se+2Cu2++4e-=== Cu2Se，锌为负极，负极反应为Zn-2e-===Zn2+，充电时，阳极失电子，电极反应为Cu2Se-4e-===2Cu2++Se。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 11.我国科学家研发的Zn-CO2电池可吸收利用CO2，将两组双极膜反向放置分隔两室电解液，充、放电时双极膜间的H2O解离成H+和OH-，工作原理如图。回答下列问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)放电时，Zn为___极，电极反应式为________________________。 (2)放电时，当吸收0.448 L CO2(标准状况)气体时，双极膜解离出H+的物质的量为_______ mol。 (3)放电时的总反应式为_______________________________________ __________。 (4)充电时，多孔Pd纳米片电极应连接电源铅酸蓄电池的________(填“Pb”或“PbO2”)电极，铅酸蓄电池的该电极反应式为_______________ _______________________，理论上，当通过0.1 mol电子时，该电极增重_______ g。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 负 Zn-2e-+4OH-===[Zn(OH)4]2- 0.04 Zn+CO2+2H2O+2KOH===K2[Zn(OH)4]+ HCOOH PbO2 PbO2+2e-+S +4H+===PbSO4+2H2O 3.2 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由题图可知，放电时，Zn化合价升高，失电子，作负极，电极反应式为Zn-2e-+4OH-===[Zn(OH)4]2-，多孔Pd纳米片电极为正极，电极反应式为CO2+2e-+2H+===HCOOH，充电时，Zn作阴极，多孔Pd纳米片电极作阳极，据此作答。(1)Zn化合价升高，失电子，作负极,由分析可知，电极反应式为Zn-2e-+4OH-===[Zn(OH)4]2-。(2)多孔Pd纳米片电极为正极，电极反应式为CO2+2e-+2H+===HCOOH，当吸收0.448 L即0.02 mol CO2(标准状况)气体时，需要0.04 mol H+，即双 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 极膜解离出H+的物质的量为0.04 mol。(3)由分析可知，放电时，负极反应式为Zn-2e-+4OH-===[Zn(OH)4]2-，正极反应式为CO2+ 2e-+2H+===HCOOH，由两极反应可知总反应为Zn+CO2+2H2O+ 2KOH===K2[Zn(OH)4]+HCOOH。(4)充电时，多孔Pd纳米片电极作阳极，需连接电源铅酸蓄电池的PbO2电极(正极)，电极反应式为PbO2+2e-+S+4H+===PbSO4+2H2O，当通过0.1 mol电子时，该电极增重×(96 g/mol-32 g/mol)=3.2 g。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 本部分内容讲解结束 由4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑可知，电解过程中实质是电解水，阳极上OH-失去电子生成H2O和O2，阴极上H+得到电子生成H2，由2Cr+H2OCr2+2OH-可知，Cr2在c(OH-)减小的电极室中制得，即Na2Cr2O7在阳极室产生。 $