《【临门一脚】高考化学三轮冲刺过关》预测12 电化学基础专题(解析版)

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预测 12 电化学基础专题

概率预测 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆

题型预测选择题☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 简答题☆ ☆

考向预测

** Expression is faulty **原电池、电解池工作原

理应用分析

** Expression is faulty **电极的判断及电极反应

式的书写

** Expression is faulty **新型电源分析

** Expression is faulty **金属的腐蚀与防护

** Expression is faulty **与化学反应热

结合变化过程中的能量转换

** Expression is faulty **融合化工生产

过程中、化学反应原理题进行分析

电化学内容是高考试卷中的常客，对原电池和电解池的考查往往以选择题的形式考查两电极反

应式的书写、两电极附近溶液性质的变化、电子的转移或电流方向的判断等。在第Ⅱ卷中会以应用

性和综合性进行命题，如与生产生活(如金属的腐蚀和防护等)相联系，也无机推断、实验及化学计

算等学科内知识综合，尤其特别注意燃料电池和新型电池的正、负极材料分析和电极反应式的书写。

1．原电池及其工作原理

(1)原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。

(2)“五类”依据判断原电池电极：

判断依据

电极电极材料电极反应电子流向离子移向电极现象

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

(3)“三步”突破原电池电极反应式的书写：

第一步：分析氧化还原反应。根据氧化还原反应，分析元素化合价的升降，确定正负极反应物

质及电子得失数目。

第二步：注意电解质溶液环境。分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况，确定电极反

应，写出电极反应式。

第三步：合并正、负电极反应。调整两极反应式中得失电子数目相等并叠加，消去电子，得出

总反应式

2．化学电源

(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。

(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。

(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的为负极反应。

(4)电极反应→总反应离子方程式减去较简单一极的电极反应式→另一电极反应式。

3．电解原理及其应用

(1)电解。在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。能量转化

形式：电能转化为化学能。电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成

电流，即电子本身不会通过电解质溶液。即：

(2)“五类”依据判断电解池电极

判断依据

电极电极材料电极反应电子流向离子移向电极现象

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

(3)电解池中电极反应式的书写方法

①书写步骤。首先注意阳极是活性材料还是惰性材料；分析确定溶液中所有阴阳离子并清楚放

电顺序；根据放电顺序分析放电产物；根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式中是否有 H＋、OH

－或H2O参与；最后配平电极反应式。

②介质对电极反应式的影响。在电解池电极方程式中，如果是 H＋或OH－放电，则电解质溶液

的酸碱性对电极反应式没有影响；酸性溶液反应物或生成物中均没有 OH－；碱性溶液反应物或生

成物中均没有 H＋。

4．常见膜化学

(1)膜的作用：将电解质溶液分成两个区域，阳极区或阴极区(正极区或负极区)，避免两极溶液

直接接触。阳离子交换膜允许阳离子通过，不允许阴离子通过；阴离子交换膜允许阴离子通过，不

允许阳离子通过；质子交换膜允许质子通过而避免不同电极区域内某些离子间的反应。

(2)阴、阳离子交换膜的判断。①看清图示，是否在交换膜上标注了阴、阳离子，是否标注了电

源的正、负极，是否标注了电子流向、电荷流向等，明确阴、阳离子的移动方向。②根据原电池、

电解池中阴、阳离子的移动方向，结合题意中给出的制备、电解物质等信息，找出物质生成或消耗

的电极区域、确定移动的阴、阳离子，从而推知离子交换膜的种类。注意：在多交换膜的池中，离

子迁移遵循电荷守恒，离子的迁移数目可能不相等。

5．电解原理的应用

(1)电解饱和食盐水

①电极反应：阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)

阴极：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)

②总反应方程式：

2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

离子方程式：2Cl－＋2H2O=====2OH－＋H2↑＋Cl2↑

③应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。

(2)电镀和电解精炼铜

电镀(Fe 上镀Cu) 电解精炼铜

阳

极电极材料镀层金属铜粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等杂质)

电极反应 Cu－2e－===Cu2＋Cu－2e－===Cu2＋，Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－

===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋

阴

极

电极材料待镀金属 Fe 纯铜

电极反应 Cu2＋＋2e－===Cu

电解质溶液含Cu2＋的盐溶液

电解精炼铜时，粗铜中的 Ag、Au 等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥

(3)电冶金

利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属 Na、Ca、Mg、Al 等。

总方程式阳极、阴极反应式

冶炼钠 2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑，2Na＋＋2e－===2Na

冶炼镁 MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑，Mg2＋＋2e－===Mg

冶炼铝 2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑6O2－－12e－===3O2↑，4Al3＋＋12e－

===4Al

6．金属(以铁为例)电化学腐蚀与防护

(1)吸氧腐蚀电极反应：负极：Fe－2e－===Fe2＋；正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。

(2)防护方法

①原电池原理——牺牲阳极的阴极保护法：与较活泼的金属相连，较活泼的金属作负极被腐蚀，

被保护的金属作正极；

②电解池原理——外加电流的阴极保护法：被保护的金属与原电池负极相连，形成电解池，作

阴极。

7．电化学计算的基本方法和技巧

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