2021届高考化学二轮复习专题--电化学课件

2021届高考化学二轮复习——电化学2021届高考化学二轮复习——电化学1命题角度分析命题角度设项方向1.新型化学电源正、负极判断离子移动方向电极反应式、总原电池方程式的正误判断电极及电解液转移电子计算2.电解原理在工、农业生产中的应用阴、阳极的判断离子交换膜的作用副反应分析及溶液酸碱性的改变电极方程式的正误判断命题角度分析命题角度设项方向1.新型化学电源正、负极判断离子2命题角度设项方向3.金属的腐蚀与防护电化学腐蚀的原因分析防止金属腐蚀的措施命题角度分析命题角度设项方向3.金属的腐蚀与防护电化学腐蚀的原因分析防止3考点1电极的判断方法判断依据电极材料电极反应电子流向离子移向电极现象原电池负极活泼金属氧化反应流出阴离子移向电极质量减小正极不活泼金属或非金属还原反应流入阳离子移向电极增重或质量不变电解池阳极与电源正极相连氧化反应流出阴离子移向电极溶解或pH减小阴极与电源负极相连还原反应流入阳离子移向电极增重或pH增大考点1电极的判断方法判断依据电极材料电极反应电子流向离子移4考点2

新型电池电极反应式的书写1、燃料电池电极反应式的书写(以氢氧燃料电池为例)①注意介质环境考点2新型电池电极反应式的书写1、燃料电池电极反应式的书5②掌握书写程序②掌握书写程序62、其他新型电池钠硫电池

总反应：2Na＋xS=Na2Sx正极：xS＋2e－=S；负极：2Na－2e－=2Na＋全钒液流电池

总反应：VO＋2H＋＋V2＋V3＋＋VO2＋＋H2O正极：VO＋2H＋＋e－=VO2＋＋H2O负极：V2＋－e－=V3＋锂铜电池

总反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－正极：Cu2O＋H2O＋2e－=2Cu＋2OH－负极：Li－e－=Li＋2、其他新型电池钠硫电池总反应：2Na＋xS=Na2S7Mg-H2O2电池

总反应：H2O2＋2H＋＋Mg=Mg2＋＋2H2O正极：H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O；负极：Mg－2e－=Mg2＋Mg-AgCl电池总反应：Mg＋2AgCl=2Ag＋MgCl2正极：2AgCl＋2e－=2Cl－＋2Ag；负极：Mg－2e－=Mg2＋Mg-H2O2电池总反应：H2O2＋2H＋＋Mg=Mg8镍铁电池

总反应：NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2正极：NiO2＋2e－＋2H2O===Ni(OH)2＋2OH－负极：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2阳极：Ni(OH)2＋2OH－－2e－===NiO2＋2H2O阴极：Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－锂离子电池

总反应：Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋C6(x<1)正极：Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2负极：LixC6－xe－===xLi＋＋C6阳极：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋阴极：xLi＋＋xe－＋C6===LixC6镍铁电池总反应：NiO2＋Fe＋2H2O93、题型建模

镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此成为人们研制绿色电池所关注的重点。有一种镁二次电池的反应为xMg＋Mo3S4MgxMo3S4。下列说法错误的是(

)A．放电时Mg2＋向正极移动B．放电时正极的电极反应式为Mo3S4＋2xe－=Mo3S42x－C．放电时Mo3S4发生氧化反应D．充电时阴极的电极反应为xMg2＋＋2xe－=xMg3、题型建模A．放电时Mg2＋向正极移动10【模型解题】【模型解题】11考点3

离子交换膜在电化学装置中的应用常见的离子交换膜种类允许通过的离子及移动方向说明阳离子交换膜阳离子→移向电解池的阴极或原电池的正极阴离子和气体不能通过阴离子交换膜阴离子→移向电解池的阳极或原电池的负极阳离子和气体不能通过质子交换膜质子→移向电解池的阴极或原电池的正极只允许H＋通过考点3离子交换膜在电化学装置中的应用常见的离子交换膜种类12①弄清是原电池还是电解池，电极有外接电源→电解池；n→阳极，m→阴极②根据电极判断离子的移动方向和交换膜的种类Na＋→通过ab→阴极⇒ab是阳离子交换膜

SO42-→通过cd→阳极⇒cd是阴离子交换膜③根据放电顺序写出电极反应式

阴极→阳离子竞争放电，放电顺序：H＋>Na＋，阴极的电极反应式为

2H2O＋2e－

=H2↑＋2OH－；

阳极→阴离子竞争放电，放电顺序：OH－>SO42-，阳极的电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋。④根据电极反应式和离子移动方向确定电极反应物阴极H＋放电生成H2，剩余OH－与迁移过来的Na＋生成NaOH；

阳极OH－放电生成O2，剩余H＋与迁移过来的

SO42-生成H2SO4。①弄清是原电池还是电解池，电极有外接电源→电解池；13考点4

以惰性电极电解电解质溶液的规律考点4以惰性电极电解电解质溶液的规律142021届高考化学二轮复习专题——-电化学课件152021届高考化学二轮复习专题——-电化学课件161、电解饱和食盐水（氯碱工业）考点5

电解原理的应用阳极反应式：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＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑1、电解饱和食盐水（氯碱工业）考点5电解原理的应用阳极反172、电解精炼铜(1)电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。(2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。(3)电极反应：

阳极：Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Ni－2e－=Ni2＋、

Cu－2e－=Cu2＋；阴极：Cu2＋＋2e－=Cu。(4)阳极泥的形成：在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。2、电解精炼铜183、电镀

图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：(1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。(3)电极反应：阳极：Ag－e－=Ag＋；阴极：Ag＋＋e－=Ag。(4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。3、电镀191、化学腐蚀与电化学腐蚀考点6

金属的腐蚀与防护类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍1、化学腐蚀与电化学腐蚀考点6金属的腐蚀与防护类型化学腐202、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁的腐蚀为例进行分析）类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe－2e－=Fe2＋

正极2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－总反应式Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁的腐蚀为例进行分析）213、金属的防护(1)电化学防护。①牺牲阳极的阴极保护法—原电池原理a．负极：比被保护金属活泼的金属；b．正极：被保护的金属设备。②外加电流的阴极保护法—电解原理a．阴极：被保护的金属设备；b．阳极：惰性金属或石墨。(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。3、金属的防护22例题1：最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA­Fe2＋－e－=EDTA­Fe3＋；②2EDTA­Fe3＋＋H2S=2H＋＋S＋2EDTA­Fe2＋该装置工作时，下列叙述错误的是()A.阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－=CO＋H2OB.协同转化总反应：CO2＋H2S=CO＋H2O＋SC.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA­Fe3＋/EDTA­Fe2＋，溶液需为酸性例题1：最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，23答案：C解析：阴极发生还原反应，氢离子由交换膜右侧向左侧迁移，阴极的电极反应式为CO2＋2e－＋2H＋=CO＋H2O，A项正确；结合阳极区发生的反应，可知协同转化总反应为CO2＋H2S=S＋CO＋H2O，B项正确；石墨烯作阳极，其电势高于ZnO@石墨烯的，C项错误；Fe3＋、Fe2＋在碱性或中性介质中会生成沉淀，它们只稳定存在于酸性较强的介质中，D项正确。答案：C24

例题2：深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌

作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如下图所

示，下列与此原理有关的说法错误的是(

)A．正极反应：SO42-＋5H2O＋8e－=HS－＋9OH－B．输送暖气的管道不易发生此类腐蚀C．这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2OD．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀

25答案：C解析：原电池的正极发生还原反应，由图示可知发生的电极反应为SO42-＋5H2O＋8e－=HS－＋9OH－，A正确；硫酸盐还原菌是蛋白质，在高温下易变性，失去催化作用，则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀，B正确；由图示可知，Fe腐蚀的最终产物为FeO，C错误；管道上刷富锌油漆，形成Zn-Fe原电池，Fe为正极，可以延缓管道的腐蚀，D正确。答案：C26例题3：(2019·课标全国Ⅲ，13)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是(

)A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−=

NiOOH(s)+H2O(l)C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−

=ZnO(s)+H2O(l)D.放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区例题3：(2019·课标全国Ⅲ，13)为提升电池循环效率和稳27答案：D解析：A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的ZnO分散度高，A正确；B、充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH，电极反应式为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−=

NiOOH(s)+H2O(l)，B正确；C、放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−

=ZnO(s)+H2O(l)，C正确；D、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中OH－通过隔膜从正极区移向负极区，D错误答案：D28真题重现1、(2020·天津，11)熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为（x=5~3，难溶于熔融硫），下列说法错误的是（）A.Na2S4的电子式为B.放电时正极反应为C.Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极D.该电池是以为隔膜的二次电池真题重现1、(2020·天津，11)熔融钠-硫电池性能优良，29答案：C答案：C302、(2020·新高考Ⅰ卷，10)

微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含CH3COO-的溶液为例）。下列说法错误的是()

A．负极反应为B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5gD．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:12、(2020·新高考Ⅰ卷，10)微生物脱盐电池是一种高效31答案:B答案:B323、(2020·全国Ⅰ卷，12)科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是（）A．放电时，负极反应为B．放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2molC．充电时，电池总反应为D．充电时，正极溶液中OH−浓度升高3、(2020·全国Ⅰ卷，12)科学家近年发明了一种新型Zn33答案：D解析：由题给装置图可知，放电时负极梓失去电子后结合OH−生成，负极反应为，A项正确；放电时，正极上CO2得电子生成HCOOH，中C的化合价为+4，HCOOH中C的化合价为+2，1mol

CO2转化为1molHCOOH，转移2mol电子，B项正确；充电时阴极上参与反应得到锌，阳极上H2O参与反应得到氧气，电池总反应为，C项正确；充电时，阳极上发生失电子的氧化反应：，氢氧根离子浓度降低，D项错误。答案：D解析：由题给装置图可知，放电时负极梓失去电子后结合O344、(2020·全国Ⅱ卷，12)电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是()A．Ag为阳极

B．Ag+由银电极向变色层迁移C．W元素的化合价升高

D．总反应为：WO3+xAg=AgxWO34、(2020·全国Ⅱ卷，12)电致变色器件可智能调控太阳35答案：C解析：

根据上述分析可知Ag为阳极，A项正确；电解池工作时，Ag+向阴极移动，即Ag+由银电极向变色层迁移，B项正确；结合上述分析可知在阴极发生还原反应，即W元素的化合价降低，C项错误；结合阳极和阴极的电极反应式可写出总反应为，D项正确。答案：C365、(2020·全国Ⅲ卷，12)一种高性能的碱性硼化钒（VB2）-空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是（）A．负载通过0.04mol电子时，有0.224L（标准状况）O2参与反应B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C．电池总反应为D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极5、(2020·全国Ⅲ卷，12)一种高性能的碱性硼化钒（VB37答案：B解析：

由上述分析知，正极的电极反应式为，则电路中通过0.04mole-时，正极有0.01molO2参加反应，其在标准状况下的体积为0.224L，A项正确；由正、负极的电极反应式可知，该电池工作时，负极区溶液的pH降低，正极区溶液的pH升高，B项错误；由上述分析知，该电池的总反应方程式为，C项正确；电流与电子的流动方向相反，电流从正极出发，沿负载流向负极，再经过溶液最终回到正极，D项正确。答案：B38课堂练兵1、一种可充电锂­空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li＋在多孔碳材料电极处生成Li2O2－x(x=0或1)。下列说法正确的是(

)A.放电时，多孔碳材料电极为负极B.放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时，电解质溶液中Li＋向多孔碳材料区迁移D.充电时，电池总反应为Li2O2－x=2Li＋(1－x/2)O2课堂练兵1、一种可充电锂­空气电池如图所示。当电池放电时，O39答案：D解析：根据电池工作原理，多孔碳材料吸附O2，O2在此获得电子，所以多孔碳材料电极为电池的正极，A项错误；放电时电子从负极(锂电极)流出，通过外电路流向正极(多孔碳材料电极)，B项错误；Li＋带正电荷，充电时，应该向电解池的阴极(锂电极)迁移，C项错误；充电时，电池总反应为Li2O2－x=2Li＋(1－x/2)O2，D项正确。

答案：D402、世界某著名学术刊物介绍了一种新型中温全瓷铁­空气电池，其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是()

A．a极发生氧化反应B．正极的电极反应式为FeOx＋2xe－===Fe＋xO2－C．若有22.4L(标准状况)空气参与反应，则电路中有4mol电子转移D．铁表面发生的反应为xH2O(g)＋Fe===FeOx＋xH22、世界某著名学术刊物介绍了一种新型中温全瓷铁­空气电池，其41答案：D解析：a极通入空气，O2在该电极发生得电子的还原反应，A错误；O2在正极发生反应，电极反应式为O2＋4e－=2O2－，B错误；由B项分析可知，电路中有4mol电子转移时正极上消耗1molO2，在标准状况下的体积为22.4L，则通入空气的体积约为22.4L×5＝112L，C错误；由图可知，铁表面H2O(g)参与反应生成H2，则发生的反应为xH2O(g)＋Fe=FeOx＋xH2，D正确。答案：D423、一种电化学制备NH3的装置如下图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H＋。下列叙述错误的是(

)A．Pd电极b为阴极B．阴极的反应式：N2＋6H＋＋6e－===2NH3C．H＋由阳极向阴极迁移D．陶瓷可以隔离N2和H23、一种电化学制备NH3的装置如下图所示，图中陶瓷在高温时可43答案：A解析：此装置为电解池，总反应式是N2＋3H2===2NH3，Pd电极b上是氢气发生氧化反应，即氢气失去电子化合价升高，Pd电极b为阳极，故A说法错误；根据A选项分析，Pd电极a为阴极，反应式为N2＋6H＋＋6e－===2NH3，故B说法正确；根据电解池的原理，阳离子在阴极上放电，即由阳极移向阴极，故C说法正确；根据装置图，陶瓷可以隔离N2和H2，故D说法正确。答案：A444、工业上采用如图装置模拟在A池中实现铁上镀铜，在C装置中实现工业KCl制取KOH溶液。下列有关说法错误的是（）A．a为精铜，b为铁制品可实现镀铜要求B．c为负极，电极反应式为CH3OH+8OH－－6e－＝CO32-+6H2OC．从e出来的气体为氧气，从f出来的气体为氢气D．钾离子从电解槽左室向右室迁移，h口出来的为高浓度的KOH溶液4、工业上采用如图装置模拟在A池中实现铁上镀铜，在C装置中实45答案：C解析：根据图像可知，B为原电池，氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，d作电池的正极；c上甲醇失电子，与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；A、C为电解池g、a为电解池的阳极，b、h为电解池的阴极；a为精铜，作电解池的阳极，失电子，b为铁制品作阴极，铜离子得电子可实现镀铜要求，A正确;c为负极，甲醇失电子与溶液中的氢氧根离子反应生成碳酸根离子，电极反应式为CH3OH+8OH－－6e－＝CO32-+6H2O，B正确；KCl，e处为阳极，氯离子失电子出来的气体为氯气，从f出来的气体为氢气，C错误；电解槽左侧为阳极室，钾离子从电解槽左室向右室迁移，h口出来的为高浓度的KOH溶液，D正确。答案：C462021届高考化学二轮复习——电化学2021届高考化学二轮复习——电化学47命题角度分析命题角度设项方向1.新型化学电源正、负极判断离子移动方向电极反应式、总原电池方程式的正误判断电极及电解液转移电子计算2.电解原理在工、农业生产中的应用阴、阳极的判断离子交换膜的作用副反应分析及溶液酸碱性的改变电极方程式的正误判断命题角度分析命题角度设项方向1.新型化学电源正、负极判断离子48命题角度设项方向3.金属的腐蚀与防护电化学腐蚀的原因分析防止金属腐蚀的措施命题角度分析命题角度设项方向3.金属的腐蚀与防护电化学腐蚀的原因分析防止49考点1电极的判断方法判断依据电极材料电极反应电子流向离子移向电极现象原电池负极活泼金属氧化反应流出阴离子移向电极质量减小正极不活泼金属或非金属还原反应流入阳离子移向电极增重或质量不变电解池阳极与电源正极相连氧化反应流出阴离子移向电极溶解或pH减小阴极与电源负极相连还原反应流入阳离子移向电极增重或pH增大考点1电极的判断方法判断依据电极材料电极反应电子流向离子移50考点2

新型电池电极反应式的书写1、燃料电池电极反应式的书写(以氢氧燃料电池为例)①注意介质环境考点2新型电池电极反应式的书写1、燃料电池电极反应式的书51②掌握书写程序②掌握书写程序522、其他新型电池钠硫电池

总反应：2Na＋xS=Na2Sx正极：xS＋2e－=S；负极：2Na－2e－=2Na＋全钒液流电池

总反应：VO＋2H＋＋V2＋V3＋＋VO2＋＋H2O正极：VO＋2H＋＋e－=VO2＋＋H2O负极：V2＋－e－=V3＋锂铜电池

总反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－正极：Cu2O＋H2O＋2e－=2Cu＋2OH－负极：Li－e－=Li＋2、其他新型电池钠硫电池总反应：2Na＋xS=Na2S53Mg-H2O2电池

总反应：H2O2＋2H＋＋Mg=Mg2＋＋2H2O正极：H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O；负极：Mg－2e－=Mg2＋Mg-AgCl电池总反应：Mg＋2AgCl=2Ag＋MgCl2正极：2AgCl＋2e－=2Cl－＋2Ag；负极：Mg－2e－=Mg2＋Mg-H2O2电池总反应：H2O2＋2H＋＋Mg=Mg54镍铁电池

总反应：NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2正极：NiO2＋2e－＋2H2O===Ni(OH)2＋2OH－负极：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2阳极：Ni(OH)2＋2OH－－2e－===NiO2＋2H2O阴极：Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－锂离子电池

总反应：Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋C6(x<1)正极：Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2负极：LixC6－xe－===xLi＋＋C6阳极：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋阴极：xLi＋＋xe－＋C6===LixC6镍铁电池总反应：NiO2＋Fe＋2H2O553、题型建模

镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此成为人们研制绿色电池所关注的重点。有一种镁二次电池的反应为xMg＋Mo3S4MgxMo3S4。下列说法错误的是(

)A．放电时Mg2＋向正极移动B．放电时正极的电极反应式为Mo3S4＋2xe－=Mo3S42x－C．放电时Mo3S4发生氧化反应D．充电时阴极的电极反应为xMg2＋＋2xe－=xMg3、题型建模A．放电时Mg2＋向正极移动56【模型解题】【模型解题】57考点3

离子交换膜在电化学装置中的应用常见的离子交换膜种类允许通过的离子及移动方向说明阳离子交换膜阳离子→移向电解池的阴极或原电池的正极阴离子和气体不能通过阴离子交换膜阴离子→移向电解池的阳极或原电池的负极阳离子和气体不能通过质子交换膜质子→移向电解池的阴极或原电池的正极只允许H＋通过考点3离子交换膜在电化学装置中的应用常见的离子交换膜种类58①弄清是原电池还是电解池，电极有外接电源→电解池；n→阳极，m→阴极②根据电极判断离子的移动方向和交换膜的种类Na＋→通过ab→阴极⇒ab是阳离子交换膜

SO42-→通过cd→阳极⇒cd是阴离子交换膜③根据放电顺序写出电极反应式

阴极→阳离子竞争放电，放电顺序：H＋>Na＋，阴极的电极反应式为

2H2O＋2e－

=H2↑＋2OH－；

阳极→阴离子竞争放电，放电顺序：OH－>SO42-，阳极的电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋。④根据电极反应式和离子移动方向确定电极反应物阴极H＋放电生成H2，剩余OH－与迁移过来的Na＋生成NaOH；

阳极OH－放电生成O2，剩余H＋与迁移过来的

SO42-生成H2SO4。①弄清是原电池还是电解池，电极有外接电源→电解池；59考点4

以惰性电极电解电解质溶液的规律考点4以惰性电极电解电解质溶液的规律602021届高考化学二轮复习专题——-电化学课件612021届高考化学二轮复习专题——-电化学课件621、电解饱和食盐水（氯碱工业）考点5

电解原理的应用阳极反应式：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＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑1、电解饱和食盐水（氯碱工业）考点5电解原理的应用阳极反632、电解精炼铜(1)电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。(2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。(3)电极反应：

阳极：Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Ni－2e－=Ni2＋、

Cu－2e－=Cu2＋；阴极：Cu2＋＋2e－=Cu。(4)阳极泥的形成：在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。2、电解精炼铜643、电镀

图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：(1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。(3)电极反应：阳极：Ag－e－=Ag＋；阴极：Ag＋＋e－=Ag。(4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。3、电镀651、化学腐蚀与电化学腐蚀考点6

金属的腐蚀与防护类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍1、化学腐蚀与电化学腐蚀考点6金属的腐蚀与防护类型化学腐662、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁的腐蚀为例进行分析）类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe－2e－=Fe2＋

正极2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－总反应式Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁的腐蚀为例进行分析）673、金属的防护(1)电化学防护。①牺牲阳极的阴极保护法—原电池原理a．负极：比被保护金属活泼的金属；b．正极：被保护的金属设备。②外加电流的阴极保护法—电解原理a．阴极：被保护的金属设备；b．阳极：惰性金属或石墨。(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。3、金属的防护68例题1：最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA­Fe2＋－e－=EDTA­Fe3＋；②2EDTA­Fe3＋＋H2S=2H＋＋S＋2EDTA­Fe2＋该装置工作时，下列叙述错误的是()A.阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－=CO＋H2OB.协同转化总反应：CO2＋H2S=CO＋H2O＋SC.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA­Fe3＋/EDTA­Fe2＋，溶液需为酸性例题1：最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，69答案：C解析：阴极发生还原反应，氢离子由交换膜右侧向左侧迁移，阴极的电极反应式为CO2＋2e－＋2H＋=CO＋H2O，A项正确；结合阳极区发生的反应，可知协同转化总反应为CO2＋H2S=S＋CO＋H2O，B项正确；石墨烯作阳极，其电势高于ZnO@石墨烯的，C项错误；Fe3＋、Fe2＋在碱性或中性介质中会生成沉淀，它们只稳定存在于酸性较强的介质中，D项正确。答案：C70

例题2：深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌

作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如下图所

示，下列与此原理有关的说法错误的是(

)A．正极反应：SO42-＋5H2O＋8e－=HS－＋9OH－B．输送暖气的管道不易发生此类腐蚀C．这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2OD．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀

71答案：C解析：原电池的正极发生还原反应，由图示可知发生的电极反应为SO42-＋5H2O＋8e－=HS－＋9OH－，A正确；硫酸盐还原菌是蛋白质，在高温下易变性，失去催化作用，则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀，B正确；由图示可知，Fe腐蚀的最终产物为FeO，C错误；管道上刷富锌油漆，形成Zn-Fe原电池，Fe为正极，可以延缓管道的腐蚀，D正确。答案：C72例题3：(2019·课标全国Ⅲ，13)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是(

)A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−=

NiOOH(s)+H2O(l)C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−

=ZnO(s)+H2O(l)D.放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区例题3：(2019·课标全国Ⅲ，13)为提升电池循环效率和稳73答案：D解析：A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的ZnO分散度高，A正确；B、充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH，电极反应式为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−=

NiOOH(s)+H2O(l)，B正确；C、放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−

=ZnO(s)+H2O(l)，C正确；D、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中OH－通过隔膜从正极区移向负极区，D错误答案：D74真题重现1、(2020·天津，11)熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为（x=5~3，难溶于熔融硫），下列说法错误的是（）A.Na2S4的电子式为B.放电时正极反应为C.Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极D.该电池是以为隔膜的二次电池真题重现1、(2020·天津，11)熔融钠-硫电池性能优良，75答案：C答案：C762、(2020·新高考Ⅰ卷，10)

微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含CH3COO-的溶液为例）。下列说法错误的是()

A．负极反应为B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5gD．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:12、(2020·新高考Ⅰ卷，10)微生物脱盐电池是一种高效77答案:B答案:B783、(2020·全国Ⅰ卷，12)科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是（）A．放电时，负极反应为B．放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2molC．充电时，电池总反应为D．充电时，正极溶液中OH−浓度升高3、(2020·全国Ⅰ卷，12)科学家近年发明了一种新型Zn79答案：D解析：由题给装置图可知，放电时负极梓失去电子后结合OH−生成，负极反应为，A项正确；放电时，正极上CO2得电子生成HCOOH，中C的化合价为+4，HCOOH中C的化合价为+2，1mol

CO2转化为1molHCOOH，转移2mol电子，B项正确；充电时阴极上参与反应得到锌，阳极上H2O参与反应得到氧气，电池总反应为，C项正确；充电时，阳极上发生失电子的氧化反应：，氢氧根离子浓度降低，D项错误。答案：D解析：由题给装置图可知，放电时负极梓失去电子后结合O804、(2020·全国Ⅱ卷，12)电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是()A．Ag为阳极

B．Ag+由银电极向变色层迁移C．W元素的化合价升高

D．总反应为：WO3+xAg=AgxWO34、(2020·全国Ⅱ卷，12)电致变色器件可智能调控太阳81答案：C解析：

根据上述分析可知Ag为阳极，A项正确；电解池工作时，Ag+向阴极移动，即Ag+由银电极向变色层迁移，B项正确；结合上述分析可知在阴极发生还原反应，即W元素的化合价降低，C项错误；结合阳极和阴极的电极反应式可写出总反应为，D项正确。答案：C825、(2020·全国Ⅲ卷，12)一种高性能的碱性硼化钒（VB2）-空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是（）A．负载通过0.04mol电子时，有0.224L（标准状况）O2参与反应B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C．电池总反应为D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极5、(2020·全国Ⅲ卷，12)一种高性能的碱性硼化钒（VB83答案：B解析：

由上述分析知，正极的电极反应式为，则电路中通过0.04mole-时，正极有0.01molO2参加反应，其在标准状况下的体积为0.224L，A项正确；由正、负极的电极反应式可知，该电池工作时，负极区溶液的pH降低，正极区溶液的pH