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(共33張PPT)
2025屆高考化學二輪復習題型歸納與解題技巧
題型五 電化學
原電池原理及應用
1.原電池基本模型
原電池原理及應用
3.原電池基本解題規律
(1)大部分電池一般先寫負極反應式，燃料電池一般先寫正極反應式；然后用總反應(離子方程式)減去負極(燃料電池為正極)反應式即得正極(燃料電池為負極)反應式。
(2)燃料電池常見的四種正極反應式
①酸性燃料電池：O2+4H++4e-===2H2O；②中堿性燃料電池：O2+2H2O+4e-===4OH-；
③熔融碳酸鹽燃料電池：O2+2CO2+4e-===2CO32-；④熔融氧化物燃料電池：O2+4e-===2O2-。
(3)可充電二次電池：先寫放電(原電池)電極反應式，把放電電極反應式“顛倒過來”即充電(電解)電極反應式。
(4)注意近些年一些非常規原電池問題時而有所考查，這些電池有濃差電池、溫差電池、非氧化還原型原電池等，這些電池不符合原電池基本理論(高中所學原電池理論是基于自發的氧化還原反應理論)。遇到此類問題要根據題意進行分析，而不能硬套我們所學的原電池理論。
電解池原理與應用
1.電解原理模型
2.離子放電順序(惰性電極)
陽極：S2->I->Br->Cl->OH-(活潑電極作陽極時，放電的是陽極材料本身，注意Fe作陽極一般僅能失去2e-)；
陰極：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Sn2+>Zn2+>Fe2+>H+(H2O)>Al3+。
3.電解原理應用、常見四種類型電解及電解質溶液復原。
電解池原理與應用
4.電解原理解題基本流程
(1)先看陽極是否為“惰性電極”，若為活潑電極，則放電的就是陽極本身，直接寫出陽極反應式；若為惰性電極，則根據陰離子放電順序寫出陽極反應式。
(2)根據陽離子放電順序寫出陰極反應式。
(3)根據陰、陽極反應式結合離子方程式書寫規律，寫出總反應方程式。
(4)根據電解總方程式以及陰、陽極反應式進行相關計算或判斷。
[溫馨提示] ①有些電解需要根據題意具體問題具體分析，不能生搬硬套。比如Al作陽極有些題目里可以寫成Al-3e-===Al3+，而有些題目說的是電解法在酸性介質中使Al表面形成一層氧化層，此時則應該寫成2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+。②離子放電順序只是一個在離子濃度相同條件下的理論順序，實際離子放電順序非常復雜，與溫度、濃度、電流密度、電極材料等多種因素有關。有時陰離子會在陰極放電，陽離子也可能在陽極放電，不同離子很多時候會同時放電(離子放電順序靠前的，放電的比例高于靠后的離子)。所以分析電解問題時，首先根據題意分析到底什么物質或微粒放電，僅在根據題意無法做出判斷時才可根據“離子放電順序”考慮。
電極反應式書寫規律
電極反應式的書寫規律類似于氧化還原反應離子方程式的書寫規律：主要的思路是先分析化合價，搞清氧化劑→還原產物及還原劑→氧化產物，然后根據化合價及物質電離情況初步寫出電極反應式，最后根據電荷守恒，結合內電路離子種類、交換膜情況及原子守恒補充相關離子，使電極反應式符合電荷守恒和原子守恒。例如：我國科學家研制了一種新型的高比能量鋅-碘溴液流電池，其工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質溶液，提高電池的容量。
電極反應式書寫規律
分析過程如下：電池右側根據化合價和箭頭(表示轉化)Zn→Zn2+，知道屬于氧化反應，應該是負極，寫出負極反應式為Zn-2e-===Zn2+(符合電荷守恒及原子守恒)。由于右側為負極區，所以左側為正極區，根據相關化合價知道得電子的為I元素。I2Br-中I元素為0價(因為Br非金屬性大于I，所以考慮Br顯-1價，I平均為0價)，根據化合價變化，初步寫出電極反應式為I2Br-+2e-===2I-，根據電荷守恒及圖內容，補充溴離子使之符合電荷守恒、原子守恒，最終寫出正極反應式：I2Br-+2e-===2I-+Br-。
電極反應式書寫規律
[分析技巧]
1.有些元素化合價分析不出來，可以考慮整體化合價。例如：
MV2+→MV+，雖然不清楚MV分別顯示的化合價，但是可以總體分析，整體從+2價→+1價，所以該變化對應的電極反應式為MV2++e-===MV+。
2.某物質是否可拆(是否完全電離)要綜合考慮電解質有沒有水、是否為熔融電解質、電解質強弱、裝置圖隱含的信息等。無水、沒有熔融條件(電離條件不具備)一般不能拆；弱電解質或非電解質及單質、氣體等一般不能拆。
電化學原理綜合應用
1.金屬腐蝕與防護
(1)金屬腐蝕本質：金屬沒有負價，所以金屬腐蝕本質就是金屬失電子被氧化的過程：M-xe-===Mx+。
(2)金屬腐蝕類型：①化學腐蝕；②電化學腐蝕(又分為原電池腐蝕、電解原理腐蝕)。
(3)金屬防腐原理
①涂覆保護層：原理是隔離氧化劑與還原劑(金屬)。
②電化學保護：根據原電池、電解池原理知，原電池負極發生氧化反應、電解池陽極發生氧化反應，據此我們知道金屬原電池腐蝕是因為被腐蝕金屬作了負極，電解腐蝕是因為被腐蝕金屬作了陽極。電化學保護原理也就是讓金屬作原電池正極或作電解池陰極即可，其中利用原電池原理防護方法稱犧牲陽極的陰極保護法，利用電解池原理防護方法稱外加電流的陰極保護法。
③加入Ni、Cr把鐵制成不銹鋼改變金屬內部結構。
電化學原理綜合應用
2.原電池、電解池串聯裝置
串聯電路中陰陽極或正負極總是交替出現，只要分析出某個電極，則與之相鄰的電極名稱相反(比如某電極是陽極，則與之相鄰的電極為陰極)。
電化學原理綜合應用
4.電化學裝置中離子的移動與電勢高低
(1)電化學裝置中離子移動方向可以總結為八個字“正正負負(原電池中陽離子移向正極，陰離子移向負極)，正陰負陽(電解池中陽離子移向陰極，陰離子移向陽極)”。
(2)電勢問題：原電池中正極電勢高于負極，電解池中陽極電勢高于陰極。
5.各種膜的用途
(1)原電池中一般是“單膜(正負極之間)”。原電池中膜的主要作用有兩點：一是隔離正負極某些微粒，防止其發生反應造成內放電；二是防止某些微粒在電極表面沉淀析出導致電極活性降低。
(2)電解池中很多時候是“雙膜或多膜”。多膜會把整個電解池分割成若干不同的“室”，比如有“陽極室”“陰極室”“產品室”等等。電解池中膜的主要作用是控制離子的移動以期獲得所需的產品或達到除雜、提純等目的。
題型訓練
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