人教专项07 电化学-2023届高考化学二轮复习知识清单与专项练习（新高考专用）（解析版）.docx

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专项07 电化学
该专题分为两个板块
【1】知识清单
1. 新型化学电源
1. 图解原电池的工作原理
2. 化学电源中电极反应式的书写
3. 可逆电池电极反应式的书写
二、电解原理的应用
1. 图解电解池工作原理
2. 电解时电极反应式的书写
3. 电解计算的三种方法
三、电化学中离子交换膜的分析与应用
1. 常见的离子交换膜
2. 离子交换膜的作用
3. 示例分析
四、金属的腐蚀与防护
1. 金属电化学保护的两种方法
2. 金属腐蚀的快慢比较
【2】专项练****1】知识清单
一、新型化学电源
1.图解原电池的工作原理
2.化学电源中电极反应式的书写
(1)书写步骤
(2)不同介质在电极反应式中的“去留”
中性溶液
反应物若是H＋得电子或OH－失电子，则H＋或OH－均来自水的电离
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＋
水溶液
不能出现O2－
(3)实例
①甲醇、O2不同介质燃料电池电极反应式的书写
酸性介质，如稀H2SO4
负极
CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋
正极
O2＋6e－＋6H＋===3H2O
碱性介质，如KOH溶液
负极
CH3OH－6e－＋8OH－===CO32-＋6H2O
正极
O2＋6e－＋3H2O===6OH－
熔融盐介质，如K2CO3
负极
CH3OH－6e－＋3CO32-===4CO2↑＋2H2O
正极
O2＋6e－＋3CO2===3CO32-
高温下能传导O2－的固体作电解质
负极
CH3OH－6e－＋3O2－===CO2↑＋2H2O
正极
O2＋6e－===3O2－
②微生物燃料电池电极反应式的书写
微生物燃料电池的一种重要应用就是废水处理中实现碳氮联合转化为CO2和N2，如下图所示，1、2为厌氧微生物电极，3为阳离子交换膜，4为好氧微生物反应器。
电极判断
反应式
其他
信
息
解
读
根据H＋移动方向，说明电极1为负极、电极2为正极，电解质为酸性介质
负极：CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2↑＋7H＋
正极：2NO3-＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O
NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-：NH4+＋2O2===NO3-＋2H＋＋H2O
3.可逆电池电极反应式的书写
(1)可逆电池充、放电关系图示
(2)思维模型
以xMg＋Mo3S4MgxMo3S4为例说明
(3)实例
①Fe(OH)2＋2Ni(OH)2Fe＋Ni2O3＋3H2O
放电时负极电极反应式： Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 ；
充电时阳极电极反应式： 2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O 。
②Li1－xMnO2＋LixCnnC＋LiMnO2
放电时负极电极反应式： LixCn－xe－===xLi＋＋nC ；
充电时阳极电极反应式： LiMnO2－xe－===Li1－xMnO2＋xLi＋ 。
二、电解原理的应用
1.图解电解池工作原理
2.电解时电极反应式的书写
(1)书写步骤
(2)常考三种金属作阳极时电极反应式的书写
①铁作阳极
铁作阳极时，其氧化产物可能是Fe2＋、Fe(OH)2或FeO42-，如Fe作阳极电解含Cr2O72-的酸性废水去除铬时，阳极反应式为： Fe－2e－===Fe2＋ ；用铁电极电解KOH溶液制备K2FeO4的阳极反应式为：Fe－6e－＋8OH－===FeO42-＋4H2O 。
②铝作阳极
铝作阳极时其氧化产物可能是Al2O3、Al(OH)3、AlO2-或Al3＋，如用铝作阳极，H2SO4－H2C2O4混合液作电解质溶液，在铝制品表面形成致密氧化膜的阳极反应式为： 2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋ ；用铝作阳极电解NaOH溶液的阳极反应式为： Al－3e－＋4OH－===AlO2-＋2H2O 。
③铜作阳极
铜作阳极时，其氧化产物一般是Cu2＋或Cu＋(Cu2O)，如用铜作阳极电解NaOH溶液制备Cu2O的阳极反应式为： 2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O 。
(3)书写示例
①用惰性电极电解K2MnO4溶液得到化合物KMnO4。
阳极反应式： 2MnO42-－2e－===2MnO4- 。
阴极反应式