第六章　第32讲-【高考化学】2025版高考一品方案一轮复习.docxVIP

第32讲电化学原理的应用

[复习目标]1.认识原电池和电解池的工作原理。2.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。能利用化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如新型电池的开发等。

考点一电化学计算

名师课堂点拨

1．电化学的计算

原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等。

2．电化学计算中三种常用的方法

如以通过4mole－为桥梁可构建如下关系式：

(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)该关系式具有总览电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。

3．电化学计算中的三个相等

(1)同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相等。

(2)同一电解池的阴极、阳极电极反应中得、失电子数相等。

(3)串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。

上述三种情况下，在写电极反应式时，得、失电子数要相等，在计算电解产物的量时，应按得、失电子数相等计算。

关键能力提升

1．将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为()

A．4×10－3mol·L－1

B．2×10－3mol·L－1

C．1×10－3mol·L－1

D．1×10－7mol·L－1

【解析】由题意可知，n(H＋)＝2n(H2SO4)＝2n(Cu)＝2×eq\f(0.064g,64g·mol－1)＝0.002mol，c(H＋)＝eq\f(0.002mol,0.5L)＝4×10－3mol·L－1。

【答案】A

2．(2023·重庆巴蜀中学模拟)我国科学家发明了一种Zn－PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，通过a和b两种离子交换膜将电解质溶液隔开(减少参加电极反应的离子的迁移更有利于放电)，形成M、R、N三个电解质溶液区域，结构示意图如图所示。下列说法正确的是()

A．a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜

B．电池放电后R区的电解质溶液浓度减小

C．充电时，Zn极的电极反应式为Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)eq\o\al(2－,4)

D．放电时，消耗13gZn，N区的电解质溶液质量减少32g

【解析】Zn极消耗OH－，则M区的K＋移向R区，a膜为阳离子交换膜，PbO2极消耗4molH＋的同时消耗1molSOeq\o\al(2－,4)，则N区的SOeq\o\al(2－,4)向R区移动，b膜为阴离子交换膜，A错误；R区的电解质为K2SO4，电池放电时，M区的钾离子向正极移动，通过a膜进入R区；N区的SOeq\o\al(2－,4)向负极移动，通过b膜进入R区，则R区的电解质溶液浓度增大，B错误；放电时，Zn极作负极，电极反应式为Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)eq\o\al(2－,4)，消耗OH－，则M区的电解质为KOH。充电时，Zn极作阴极，电极反应式为Zn(OH)eq\o\al(2－,4)＋2e－===Zn＋4OH－，C错误；13gZn的物质的量为eq\f(13g,65g·mol－1)＝0.2mol，根据负极反应：Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)eq\o\al(2－,4)可知，消耗13gZn，转移0.4mol电子，再根据正极反应：PbO2＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－＋4H＋===PbSO4＋2H2O可知，N区消耗0.2molPbO2、0.8molH＋、0.2molSOeq\o\al(2－,4)，同时有0.2molSOeq\o\al(2－,4)移向R区，相当于减少0.4molSOeq\o\al(2－,4)，增加0.2mol“O2”，则N区的电解质溶液实际减少的质量为0.4mol×96g·mol－1－0.2mol×32g·mol－1＝32g，D项正确。

【答案】D

电子转移及电量守恒的思维模型

电量守恒式：n×|－1|＝m×x

考点二多池串联模型及原理分析

名师课堂点拨

1．串联电池的模型

2．有外接电源电池类型的判断方法

有外接电源的各电池均为电解池，若电池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相同，则该电池为电镀池。如

则甲为电镀池，乙、丙均为电解池。

3．无外接电源电池类型的判断方法

(1)直接判断

非常直观明显的装置，如燃料电池、铅酸蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所示：A为原电池，B为电解池，甲池为原电池，乙池、丙池为电解池。

(2)根据电池中的电极材料和电解质