电化学 学案-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习学案系统梳理了电化学核心考点，涵盖原电池与电解池电势辨析、电解规律、氯碱工业等工业应用，以及浓差电池、Li电池等特殊电池和两池联立装置，通过概念对比、规律总结和例题驱动，引导学生自主构建从基础原理到综合应用的知识网络。 亮点在于自主诊断与科学思维培养，如设置电势高低辨析表帮助学生自主区分原电池正负极与电解池阴阳极，结合2023山东浓差电池、2022全国乙Li电池等真题演练，引导学生运用证据推理分析膜的选取及电极反应，每个模块配有规律应用任务单，助力学生个性化提升，教师可通过学情精准指导，落实因材施教。

【辨析电势的高低】 · 原电池 电势高的电极 = 正极，发生还原反应（得电子） 电势低的电极 = 负极，发生氧化反应（失电子） · 电解池 外接电源正极 → 电解池阳极（电势高）：氧化、失电子 外接电源负极 → 电解池阴极（电势低）：还原、得电子 【电解规律】 (1)阴极：无论是惰性电极还是活泼电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 (2)阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中，其放电顺序：活泼金属阳极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子>F－。 【氯碱工业】 (1)阳离子交换膜电解槽 (2)阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。 【电解精炼】 电解精炼(粗铜含锌、银、金等杂质) 阳极材料：粗铜，电极反应：Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋； 阴极材料：纯铜，电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu； 电解质溶液：Cu2＋浓度减小，金、银等金属沉积形成阳极泥。 【浓差电池】 是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，由于浓度差导致半电池上发生的氧化还原反应程度不同，从而产生不同的电势。 【典型例题】 （2023山东）利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是 A.甲室Cu电极为正极 B.隔膜为阳离子膜 C.电池总反应为:Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+ D.NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响 【解析】 据图可知,甲室流出液经低温热解得到CuSO4和NH3,则甲室中生成了[Cu(NH3)4]SO4,发生的反应为Cu-2e-+4NH3 [Cu(NH3)4] 2+,甲室Cu电极为负极,A错误;乙室Cu电极为正极,发生反应:Cu2++2e- Cu,消耗Cu2+,为维持电解质溶液呈电中性,S透过隔膜进入甲室,则隔膜为阴离子膜,B错误;根据正、负极反应,可知电池总反应为Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4] 2+,C正确;NH3能与Cu2+反应生成[Cu(NH3)4]2+,因此若NH3扩散到乙室,则乙室Cu2+浓度减小,对电池电动势有影响,D正确。 【氧浓差】 铁及其化合物与生产、生活关系密切，下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 ①该电化腐蚀称为_____。 ②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是_________(填字母)。 【解析】 钢铁在海水(中性环境)中发生的应该是吸氧腐蚀。 A:O2浓度高，但缺少电解质 B:O2浓度高，有电解质，正极，为生锈区（需要氧气） C:O2浓度低，负极，腐蚀区 D:深水区，O2浓度低，理论上作为负极，但远离正极，水电阻大，腐蚀并不严重 【Li电池】 (2022全国乙,12,6分)Li-O2电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来,科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e- Li)和阳极反应(Li2O2+2h+ 2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是　　 (　　) A.充电时,电池的总反应Li2O2 2Li+O2 B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D.放电时,正极发生反应O2+2Li++2e- Li2O2 【答案】C 【膜的选取】 · 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品加工的防腐剂，制备示意图如图。已知：2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。下列说法不正确的是(　 ) A．采用的是阳离子交换膜 B．阳极的电极反应式为 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ C．当阴极生成0.2 g气体时，a室溶液质量减少1.6 g D．电解后将b室溶液进行结晶、脱水，可得到Na2S2O5 【解析】a室为阳极室，发生电极反应：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，氧气从a室逸出，氢离子向b室移动，则a室溶液减少的质量为水的质量，阴极发生还原反应，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，当生成0.2 g即0.1 mol氢气时，转移电子0.2 mol，根据电子守恒，a室消耗水的物质的量为 0.1 mol ，质量为0.1 mol×18 g·mol－1＝1.8 g，故A、B正确，C错误；电解后在b室得到NaHSO3 溶液，NaHSO3溶液经结晶脱水可得到Na2S2O5，故D正确。 · 氧化还原液流式海水淡化电池可实现海水淡化与能量存储的耦合，如图所示。充电时M极反应：，下列说法正确的是（ ） A．充电时M极为阴极 B．放电时N极反应： C．a膜为阴离子交换膜 D．充电后，储液罐1中是淡化后的海水 【答案】CD 【分析】充电时，M极反应为：，失去电子被氧化为，为阳极，N极为阴极；放电时，M极为正极，N极为负极。 【详解】A．充电时M极为阳极，A错误； B．放电时N极为负极，发生氧化反应，应该为失去电子被氧化为，B错误； C．充电时M极为阳极，正电荷增多，海水中穿过a膜平衡电荷，a膜为阴离子交换膜，C正确； D．充电后，海水中穿过b膜移向N极，穿过a膜移向M极，海水被淡化并流入储液罐1，储液罐1中海水被泵入电池中间室，储液罐1中是淡化后的海水，D正确； 【原电池—电解池两池联立装置】 （2022山东）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成CO2,将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法正确的是 A.装置工作时,甲室溶液pH逐渐增大 B.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸 C.乙室电极反应式为LiCoO2+2H2O+e-Li++Co2++4OH- D.若甲室Co2+减少200 mg,乙室Co2+增加300 mg,则此时已进行过溶液转移 学科网（北京）股份有限公司 $