2020届高考化学一轮复习 八 电化学课件

八电化学电化学知识是历年高考的重要考查内容,其综合考查的内容一般为金属腐蚀及防护的实际应用;提供反应方程式设计原电池、电解池(包括电镀池、精炼池);根据电解时电极质量或溶液pH的变化判断电极材料或电解质种类;电解产物的判断和计算;结合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化等。考生在复习时需重视基础,提高分析综合问题的能力,强化训练,在训练中提高。预计2020年高考仍然会以新型电池为切入点,考查原电池的工作原理及应用、电极反应式的书写及判断、溶液中离子的迁移及浓度变化、二次电池的充放电过程分析以及其他有关问题;而电解池考查电解原理在实际化工生产中的应用,结合物质制备、分离和提纯等知识综合考查,涉及电极反应式的书写、物质的提纯操作以及电极反应产物的判断等。考生在备考时要掌握原电池、电解池的原理,形成知识网络,总结有关原电池、电解池的常见考点。1.原电池(1)原电池正、负极的判断【特别注意】原电池的正极和负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。(2)原电池电极反应式的书写2.电解池(1)电极反应式的书写(2)惰性电极电解电解质溶液的规律类型实例电极反应电解质溶液浓度pH电解质溶液复原电解电解质型HCl电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电减小增大通HClCuCl2减小—加CuCl2电解水型NaOH阴极:2H++2e-H2↑(或2H2O+2e-2OH-+H2↑)阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑(或2H2O-4e-4H++O2↑)增大增大加水H2SO4增大减小加水Na2SO4增大不变加水类型实例电极反应电解质溶液浓度pH电解质溶液复原放H2生碱型NaCl、KCl阴极:H+放电,产生H2,生成碱阳极:电解质阴离子放电生成新电解质增大通HCl放O2生酸型CuSO4、Cu(NO3)2阴极:电解质阳离子放电阳极:H2O放电,产生O2,生成酸生成新电解质减小加CuO(3)电解原理的应用3.金属的腐蚀与防护钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀类型析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜性质酸性较强酸性很弱或呈中性负极反应Fe-2e-Fe2+正极反应2H++2e-H2↑2H2O+O2+4e-4OH-其他反应及产物Fe2++2OH-Fe(OH)2↓Fe2++2OH-Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O普遍性吸氧腐蚀更普遍4.电化学定量计算电化学反应是氧化还原反应,各电极上转移电子的物质的量相等,无论是单一装置还是串联装置,均可抓住电子守恒计算。(1)解题关键①电极名称要区分清楚;②电极产物要判断准确;③各产物间量的关系遵循电子得失守恒。(2)三种计算方法如以通过4mole-为桥梁可构建如下关系式:(式中M为金属,n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用,熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。4e-~2Cl2(Br2、I2)~O2~2H2~2Cu~4Ag~4𝑛M阳极产物阴极产物【典例】(2018·全国3,11)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-x2Li+(1-𝑥2)O2↑【学霸审题析题】第一步:审题干信息阅读题干,知道本题讨论的电池是二次电池,因此要时刻注意题目叙述的是充电过程还是放电过程,总反应中(取放电方向)反应物有O2和Li,产物是Li2O2-x,配平时要注意x的值,充电时的总反应可以认为是放电时总反应的逆反应。判断电极时,可类比燃料电池,Li相当于燃料,是负极,在充电时应为阴极。第二步:审装置图信息第三步:逐项分析定答案由装置图信息可以确定A错误;放电时,因为多孔碳电极为正极,外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电极(由负极流向正极),B错误;充电时,多孔碳材料作阳极,锂电极作阴极,充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反,放电时,Li+向多孔碳电极移动,充电时向锂电极移动,C错误;根据图示和上述分析,电池的正极反应是O2与Li+得电子转化为Li2O2-x,电池的负极反应是单质Li失电子转化为Li+,所以总反应为2Li+(1-𝑥2)O2Li2O2-x,充电时的电极反应与放电时的电极反应相反,电池总反应为Li2O2-x2Li+(1-𝑥2)O2↑,D正确。【答案】D