高考理综化学科目必考内容电化学，干货收藏拿高分！

[考纲要求]　1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。

考点一　原电池的工作原理及其应用

1．图解原电池工作原理

2．原电池装置图的升级考查

说明　(1)无论是装置①还是装置②，电子均不能通过电解质溶液。(2)在装置①中，由于不可避免会直接发生Zn＋Cu^2＋===Cu＋Zn^2＋而使化学能转化为热能，所以装置②的能量转化率高。(3)盐桥的作用：原电池装置由装置①到装置②的变化是由盐桥连接两个“半电池装置”，其中盐桥的作用有三种：①隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定；②通过离子的定向移动，构成闭合回路；③平衡电极区的电荷。(4)离子交换膜作用：由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。离子交换膜是一种选择性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。

题组一　原电池电极反应式书写集训

(一)辨析“介质”书写电极反应式

1．按要求书写不同“介质”下甲醇燃料电池的电极反应式。

(1)酸性介质，如H₂SO₄溶液：

负极：CH₃OH－6e^－＋H₂O===CO₂＋6H^＋。

正极：O₂＋6e^－＋6H^＋===3H₂O。

(2)碱性介质，如KOH溶液：

负极：CH₃OH－6e^－＋8OH^－===CO＋6H₂O。

正极：O₂＋6e^－＋3H₂O===6OH^－。

(3)熔融盐介质，如K₂CO₃：

负极：CH₃OH－6e^－＋3CO===4CO₂＋2H₂O。

正极：O₂＋6e^－＋3CO₂===3CO。

(4)掺杂Y₂O₃的ZrO₃固体作电解质，在高温下能传导O^2－：

负极：CH₃OH－6e^－＋3O^2－===CO₂＋2H₂O。

正极：O₂＋6e^－===3O^2－。

(二)明确“充、放电”书写电极反应式

2．镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H₂O(((,\s\up7(放电充电Cd(OH)₂＋2Ni(OH)₂。

负极：Cd－2e^－＋2OH^－===Cd(OH)₂。

阳极：2Ni(OH)₂＋2OH^－－2e^－===2NiOOH＋2H₂O。

(三)识别“交换膜”提取信息，书写电极反应式

3．如将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如下图是通过人工光合作用，以CO₂和H₂O为原料制备HCOOH和O₂的原理示意图。

负极：2H₂O－4e^－===O₂＋4H^＋。

正极：2CO₂＋4H^＋＋4e^－===2HCOOH。

4．金属(M)－空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为4M＋nO₂＋2nH₂O===4M(OH)_n。

负极：4M－4ne^－===4M^n＋。

正极：nO₂＋2nH₂O＋4ne^－===4nOH^－。

5．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N₂H₄)为燃料的电池装置如图所示。

负极：N₂H₄－4e^－＋4OH^－===N₂＋4H₂O。

正极：O₂＋4e^－＋2H₂O===4OH^－。

锂离子电池充放电分析

常见的锂离子电极材料

正极材料：LiMO₂(M：Co、Ni、Mn等)

LiM₂O₄(M：Co、Ni、Mn等)

LiMPO₄(M：Fe等)

负极材料：石墨(能吸附锂原子)

负极反应：Li_xC_n－xe^－===xLi^＋＋nC

正极反应：Li_1－xMO₂＋xLi^＋＋xe^－===LiMO₂

总反应：Li_1－xMO₂＋Li_xC_n＝＞（放电）（充电）＜＝nC＋LiMO₂。