資源簡介

　電化學基礎
命題角度 3年考題分布 考情預測
新型化學電源 2024·甘肅卷T7；2024·新課標卷T6；2024·全國甲卷T6；2023·遼寧卷T11；2023·全國乙卷T12; 2023·山東卷T11；2022·廣東卷T16 電化學是高考必考點，預測在2025高考中，以陌生新型二次電池以及含有離子交換膜的電解池為背景的命題將成為熱點題型，因為二次電池不僅實現電極材料循環使用，符合“低耗高效”的時代需求，而且命題角度豐富，便于同時考查原電池和電解池的工作原理；含有離子交換膜的電解池設問空間大，便于考查考生的探究能力。
電解原理在工農業生產中的應用 2024·山東卷T13；2024·湖北卷T14；2024·廣東卷T16；2023·湖北卷T10；2023·遼寧卷T7；2023·北京卷T5；2022·廣東卷T10；2022·浙江6月卷T21；2022·北京卷T4；2022·湖北卷T14
金屬的腐蝕與防護 2024·廣東卷T5；2024·湖北卷T2；2022·廣東卷T11
新型化學電源
高考真題 構建解題模型
(2024·新課標卷T6)一種可植入體內的微型電池工作原理如圖所示，通過CuO催化消耗血糖發電，從而控制血糖濃度。當傳感器檢測到血糖濃度高于標準，電池啟動。血糖濃度下降至標準，電池停止工作(血糖濃度以葡萄糖濃度計)。 電池工作時，下列敘述錯誤的是(　　) A．電池總反應為2C6H12O6＋O2===2C6H12O7 B．b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉變起催化作用 C．消耗18 mg葡萄糖，理論上a電極有0．4 mmol電子流入 D．兩電極間血液中的Na＋在電場驅動下的遷移方向為b→a 由題中信息可知，b電極為負極，發生反應Cu2O－2e－＋2OH－===2CuO＋H2O，然后再發生C6H12O6＋2CuO===C6H12O7＋Cu2O；a電極為正極，發生反應O2＋4e－＋2H2O===4OH－，在這個過程中發生的總反應為2C6H12O6＋O2===2C6H12O7。 由題圖知， O2在a電極上得電子生成OH－，a電極為電池正極，Cu2O在b電極上失電子轉化成CuO，b電極為電池負極，在負極區，葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸，CuO被還原為Cu2O，則電池總反應為葡萄糖被O2氧化為葡萄糖酸，A正確；Cu2O在b電極上失電子轉化成CuO，CuO氧化葡萄糖時被還原生成Cu2O，它們的相互轉變起催化作用，B正確；根據反應2C6H12O6＋O2===2C6H12O7可知，1 mol C6H12O6參加反應時轉移2 mol電子，18 mg C6H12O6的物質的量為0．1 mmol，則消耗18 mg葡萄糖時，理論上a電極有0．2 mmol電子流入，C錯誤；原電池中陽離子從負極移向正極，故兩極間血液中的Na＋遷移方向為b→a，D正確。 C
1．有關電化學裝置題的思維流程 2．構建原電池模型，類比分析電池工作原理 裝置圖解可逆電池模型解析關系圖示解題模型例：xMg＋Mo3S4MgxMo3S4。
電解原理在工農業生產中的應用
高考真題 構建解題模型
(2024·黑吉遼卷T12)“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應速率緩慢的問題，科技工作者設計耦合HCHO高效制H2的方法，裝置如圖所示。部分反應機理為：＋H2。下列說法錯誤的是(　　) A．相同電量下H2理論產量是傳統電解水的1．5倍 B．陰極反應：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ C．電解時OH－通過陰離子交換膜向b極方向移動 D．陽極反應：2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋2H2O＋H2↑ 據圖示可知，b極上HCHO轉化為HCOO－，發生氧化反應，則b極為陽極，a極為陰極，HCHO為陽極反應物，由反應機理 ＋H2可知：反應后生成的轉化為HCOOH。由元素守恒和電荷守恒可知，在生成HCOOH的同時還生成了H－，生成的HCOOH再與氫氧化鉀發生酸堿中和反應：HCOOH＋OH－===HCOO－＋H2O，而生成的H－在陽極失電子發生氧化反應生成氫氣，即2H－－2e－===H2↑，陰極上水得電子生成氫氣：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。 A．由上述分析可知，陽極反應：①HCHO＋OH－－e－===HCOOH＋H2↑，②HCOOH＋OH－===HCOO－＋H2O，陰極反應：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，即轉移2 mol電子時，陰、陽兩極各生成1 mol H2，共2 mol H2，而傳統電解水：2H2O2H2↑＋O2↑，轉移2 mol電子，只有陰極生成1 mol H2，所以相同電量下H2理論產量是傳統電解水的2倍，故A錯誤；B．陰極上水得電子生成氫氣，陰極反應式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故B正確；C．由電極反應式可知，電解過程中陰極生成OH－，負電荷增多，陽極負電荷減少，要使電解質溶液呈電中性，OH－通過陰離子交換膜向陽極移動，即向b極方向移動，故C正確；D．由上述分析可知，陽極反應涉及：①HCHO+ OH－—e－===HCOOH+HCOOH+===HCOO－＋H2O，由(①＋②)×2得陽極反應為2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋2H2O＋H2↑，故D正確；答案選A。 A
1．電解池原理及應用 (1)圖解電解池工作原理(陽極為惰性電極) (2)正確判斷電極產物 ①陽極產物的判斷首先看電極，若是活性電極作陽極，則電極材料失電子，電極溶解(注意：鐵作陽極溶解生成Fe2+，而不是Fe3+)；若是惰性電極，則需看溶液中陰離子的失電子能力，陰離子放電順序為S2-＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(水)。 ②陰極產物的判斷直接根據陽離子的放電順序進行判斷： Ag＋＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H＋＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+。 2．構建電解池模型類比分析多室電解 電解池模型惰性電極電解CuCl2溶液多室電解池三室電滲析法處理Na2SO4廢水
金屬的腐蝕與防護
高考真題 構建解題模型
(2024·廣東卷T5)我國自主設計建造的浮式生產儲卸油裝置“海葵一號”將在珠江口盆地海域使用，其鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，以利用電化學原理延緩外殼的腐蝕。下列有關說法正確的是(　　) A．鋼鐵外殼為負極 B．鑲嵌的鋅塊可永久使用 C．該法為外加電流法 D．鋅發生反應：Zn－2e－===Zn2+ “鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊”構成原電池，屬于犧牲陽極法。 鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，由于金屬活動性：Zn＞Fe，則鋅塊為負極，鋼鐵外殼為正極，形成原電池，Zn失去電子，發生氧化反應：Zn－2e－===Zn2+，從而保護鋼鐵，延緩其腐蝕。A．由于金屬活動性：Zn＞Fe，則鋼鐵外殼為正極，鋅塊為負極，故A錯誤；B．Zn失去電子，發生氧化反應：Zn－2e－===Zn2+，鑲嵌的鋅塊會被逐漸消耗，需根據腐蝕情況進行維護和更換，不能永久使用，故B錯誤；C．由分析可知，該方法為犧牲陽極的陰極保護法，故C錯誤；D．Zn作負極，發生失電子的氧化反應：Zn－2e－===Zn2+，故D正確。 D
金屬腐蝕與防護的方法
(1)金屬腐蝕快慢的判斷方法
(2)金屬電化學保護的兩種方法

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