高三化學一輪復習研討會《電化學和離子圖像問題》復習思路課件

《電化學和離子圖像問題》復習思路保山市2023屆高考化學一輪復習交流2022年8月電化學課標學業(yè)要求

化學反應與電能1.能分析、解釋原電池、電解池的工作原理，能設計簡單的原電池和電

解池。2.能列舉常見的化學電源，并能利用相關信息分析化學電源的工作原理。

能利用電化學原理解釋金屬腐蝕現(xiàn)象，選擇并設計防腐措施。3.能綜合考慮化學變化中的物質變化和能量變化來分析、解決實際問題，

如煤炭的綜合利用、新型電池的開發(fā)等。7D、10A1127（3）①犧牲陽極的陰極保護法②形成原電池可加快反應速率由鋰空氣電池裝置圖分析離子電子流向、極性判斷、電極反應、充電要求、電解池的電極反應及離子流向(18全國新Ⅲ—27)．省略部分（3）KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。①寫出電解時陰極的電極反應式______。②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為_____，其遷移方向是由_____________。③與“電解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之處有___（寫出一點）。一、電化學真題再現(xiàn)充電和放電電極反應、離子移動方向由圖像分析電極反應及計算離子：陰陽相吸，正正負負原電池模型計算電極pH變化電池總反應電流流向正增負減電極極性判斷充電電極反應、電解池離子移動方向(2022年甲卷）一種水性電解液Zn-MnO2離子選澤雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)2+存在。電池放電時，下列敘述錯誤的是

Ⅱ區(qū)的K+通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移B.Ⅰ區(qū)的SO42-通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移C.MnO2電極反應：D.電池總反應：電極極性判斷、電極反應、離子移動方向、電池總反應（2022年乙卷）B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關C．放電時，Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移電極極性判斷、電極反應、離子移動方向、電池總反應

電化學包括兩大內容：原電池和電解池。在高考中占有非常重要的地位。近年來以新型化學電源為命題背景考查原電池的結構和工作原理，以新裝置或陌生產(chǎn)物情景為載體考查氧化還原反應原理及考生知識遷移能力。

選擇題，多以考察基礎電化學知識為主，包括原電池的工作原理、電解池工作原理、電極反應式書寫的正誤判斷、金屬的腐蝕和防護等。

填空題與生產(chǎn)生活、新科技及新技術等問題相聯(lián)系，考察電極判斷、電極反應式的書寫、離子的移動、電解質溶液PH變化、離子交換膜等。二、試題特點10陰極C稀H2SO4稀CuCl2(—)ZnCu(+)陽極CZn－2e－

=Zn2+發(fā)生氧化反應溶液中陰離子移向負極e－e－e－e－e－e－得電子，帶負電，溶液中陽離子移向而氧化性強者優(yōu)先獲得電子被還原（順序：Ag+﹥Hg2+﹥Fe3+﹥Cu2+﹥H+）Cu2++2e－

=Cu2H++2e－=H2↑溶液中陰離子移向陽極，還原性強者優(yōu)先失去電子被氧化[順序：金屬(除Pt、Au等惰性電極)﹥S2－﹥I－﹥Br－﹥Cl－﹥OH－]故反應2Cl－－2e－

=Cl2↑陰極正極發(fā)生還原反應，溶液中陽離子移向而氧化性強者優(yōu)先獲得電子被還原。若負極材料能與電解質溶液反應，則為該反應的還原反應，若不能則為O2得電子被還原。注意:

濃度發(fā)生改變，放電順序會發(fā)生改變;陽離子可能在陽極放電，陰離子可能在陰極放電。三、電化學復習思路（一）研究近幾年高考試題，歸納考點（二）構建模型

厘清原理

電解后恢復原狀態(tài)：“出什么，加什么”原則

一般情況，是加入陽極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物；如用惰性電極電解CuSO4溶液，Cu2＋完全放電之前，可加入CuO或CuCO3復原，而Cu2＋完全放電之后，應加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3復原。(三）分類分析

突破電極反應書寫

陰極或正極：A+xe－=B陽極或負極：C－xe－=DⅠ、題給裝置圖-----判斷是原電池還是電解池

1、單一裝置無電源----原電池有電源-------電解池：熟記離子放電順序及相關電極反應分析電極與溶液的反應同類電極上通有不同物質------燃料電池類兩極都反應：活潑性強的做負極，總反應為強者的反應只有一極反應：誰反應誰做負極，總反應為該自發(fā)反應兩極都不反應：活潑性強的做負極，正極為O2得電子電解解題思路（1）.找電源，確定陰、陽極；（2）.找電極，確定電極是否參加反應；（3）.找陽離子，確定放電順序：陽離子向陰極運動，在陰極得到電子（4）.找陰離子，確定放電順序：陰離子向陽極運動，在陽極失去電子2、多池相連無外接電源：若只有一池能自發(fā)反應，則該池為原電池；若有幾個都能自發(fā)反應，則電極活性相差大的為原電池。有外接電源：電解池Ⅱ、已知總反應書寫電極反應式-----放電是原電池反應，充電是電解池反應第一，標出電池總反應的化合價，架雙線橋（電子轉移方向和數(shù)目，指出參與負極和正極反應的物質）；第二，寫出一個比較容易書寫的電極反應式（書寫時一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質溶液共存）；第三，在電子守恒的基礎上，總反應式減去寫出的電極反應式即得另一極電極反應式（刪去已寫出電極反應中的主干物質）?？沙潆婋姵爻潆姇r電池的負極與電源的負極相連，電池的正極與電源的正極相連。所以充電的電極反應與放電的電極反應過程相反:充電的陽極反應為放電的正極反應的逆過程，充電的陰極反應為放電的負極反應的逆過程。

Ⅲ、燃料電池電極反應式的書寫方法總反應：可燃物的燃燒反應，只是應注意不同介質對產(chǎn)物的影響（堿性中碳變?yōu)樘妓岣芤褐兴膬r硫氧化為硫酸根）正極：O2+4e－=2O2－酸性環(huán)境：O2+4e－+4H+=2H2O堿性環(huán)境：O2+4e－+2H2O=4OH－在熔融碳酸鹽環(huán)境中：O2+4e－+2CO2=2CO32－在某些允許O2－通過其間的介質中：O2+4e－=2O2－負極（在電子守恒的基礎上）：總反應式－正極反應式（刪去O2）Ⅳ、“四步法”快速書寫電極反應（電化學選擇題必備知識+解題技巧）1、判斷原理——原電池or電解池2、電極極性和電極材料的判斷：【解題策略】：①原電池中一般是活潑性相對強的金屬電極為負極，絕大多數(shù)題目金屬電極為負極。在分析電極組成時，常把惰性物質元素化合價看成零價，不參與電極反應，僅起導電的作用，常作為載體電極。如LixC6等類似電極相當于鋰原子鑲嵌在碳里，也就是相當于鋰單質。電解池陰極接電源負極；陽極接電源正極。②從氧化還原反應角度、離子移動方向、電子的流向、相關實驗現(xiàn)象（一般電極質量增加的是原電池的正極或電解池的陰極，而電極質量減少或電極溶解的是原電池的負極或電解池的陽極）判斷電極極性。③看題目的電池名稱，若題目為A和B的電池，那么電池反應就為它們的反應，如：鋅–空氣燃料電池，鋰硫電池，鋰-空氣電池，鋰離子電池，Ni/NiCl2和金屬鈉電池、Mg—AgCl電池等。（四）構建高頻考點解題策略

突破選擇題4、離子的移動方向：原電池：正正負負；電解池：陰陽相吸3、電子移動方向：

電流流向：6、溶液pH變化：電解池一般陰盛陽衰，原電池正增負減5、電極反應的判斷：陰正“+xe-”，陽負“-xe-”充電還是放電（電化學選擇題必備知識+解題技巧）7、可充電電池：充電要求“正接正，負接負”8、電極產(chǎn)物的判斷以及電化學的相關計算O2~4e-、Li~e-。涉及到氣體體積，首先要看一下有沒有“標準狀況”，然后再進行計算。

一、新課標要求---水溶液中的離子反應與平衡1、從電離、離子反應、化學平衡的角度認識電解質水溶液的組成、性質和反應。2.認識弱電解質在水溶液中存在電離平衡，了解電離平衡常數(shù)的含義。認識水的電離，了解水的離子積常數(shù)，認識溶液的酸堿性及pH，掌握檢測溶液pH的方法。3、認識鹽類水解的原理和影響鹽類水解的主要因素。4、認識難溶電解質在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解與轉化。5、了解水溶液中的離子反應與平衡在物質檢測、化學反應規(guī)律研究、物質轉化中的應用。了解溶液pH的調控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究中的應用。第二部分

溶液中離子圖像問題二、近幾年高考試題沉淀溶解平衡圖像分析：Ksp的表達式及Ksp的數(shù)量級、移動；中和滴定指示劑選擇滴定終點現(xiàn)象沉淀溶解平衡圖像分析（計算Ksp的數(shù)量級，固體反應物用量與平衡的關系，平衡常數(shù)與反應進行程度的關系。弱電解質的電離平衡（電荷守恒、加水、同離子效應）離子方程式正誤判斷及Ksp計算沉淀溶解平衡圖像分析（計算Ksp離子方程式正誤判斷水解原理及實驗設計主要為涉及“滴加順序”“與量相關”等的復分解反應，以及溶液中的氧化還原反應。（三）、溶液稀釋1、酸堿稀釋10n倍，強電解質pH變化n，弱電解質pH變化小于n，無限稀釋pH趨近于7。2、越稀越電離（或水解），平衡體系的各粒子濃度減小。如CH3COOHCH3COO－

+H+F－+H2OHF+OH－①CH3COOH加水，C(CH3COOH)、C(CH3COO－)、C(H+)減小，C(OH－)反而增大。C(CH3COO－)/C(CH3COOH)轉化為n(CH3COO－)/n(CH3COOH)比較。②出現(xiàn)平衡體系不存在的離子用Kw換算。Kw/Ka=Kh③等pH稀釋相同倍數(shù)，弱者pH變化小。三、考點落實（一）、判斷弱電解質的思路1、不能完全電離：2、存在平衡：改變條件平衡移動。3、弱電解質形成的鹽會水解（注意：導電性比較必須是同濃度對比實驗）（二）、強弱電解質的比較(等濃度和等pH的HCl和CH3COOH）四、水電離出的H+或OH－的計算，Kw=C(H+)?C(OH－)，C(H+)水=C(OH－)水五、pH的計算：酸性溶液求C(H+)，堿性溶液求C(OH－)酸：OH－來源于水電離，H+來自于酸電離堿：H+來源于水電離，OH－來自于酸電離鹽：正鹽H+和OH－都來自于水電離--------取數(shù)值大的六、溶液液酸堿性判斷1、溶液酸堿性取決于C(H+)和C(OH－)的相對大小，C(H+)>C(OH－)----酸性；C(H+)<C(OH－)----堿性中性：C(H+)=C(OH－)=2、酸式鹽根據(jù)電離程度和水解程度的相對大小判斷3、常溫下pH之和等于14的溶液等體積混合，誰弱誰過量顯誰性、同強顯中性4、酸堿恰好中和后溶液的酸堿性由生成的鹽的水解判斷5、酸堿混合后溶液呈中性，弱者稍稍過量6、等量混合NaX和HX，由水解和電離程度相對大小決定，其中CH3COOH和CH3COONa、NH3?H2O和NH4Cl以弱電解質的電離為主七、電離平衡常數(shù)（Ka、Kb）——與溫度有關

1、判斷弱酸或弱堿的相對強弱：K值越大越強2、判斷同濃度鹽溶液的pH大?。涸饺踉剿?、判斷用弱酸制備更弱酸能否進行4、計算：①知C起、Ka，求C(H+)或知C起、C(H+)，求Ka②分布分數(shù)圖像由交點計算------等濃度點八、滴定終點判斷（酸堿滴定、氧化還原滴定）1、思考：①錐形瓶中放什么？②指示劑的選擇2、誤差分析：仰視俯視、潤洗、氣泡九、越弱越水解1、比較同濃度鹽溶液的pH大小2、比較酸的相對強弱3、比較離子濃度的大小：①pH相同的NaHCO3、NaClO溶液中C(Na+)②濃度相同的NaHCO3、NaClO溶液中C(HCO3—)與C(ClO—)的大小十、電離、水解方程式的書寫十一、電離平衡和水解平衡的移動（理解Kw）十二、離子濃度比較1、

等號

“三守恒”：①只有離子→電荷守恒（離子是否在齊、系數(shù)是否是離子所帶電荷數(shù)）→刪去左右兩邊濃度相等的離子②有分子：無H+→物料守恒（元素間關系）

有H+→質子守恒（電荷守恒和物料守恒結合刪去相關離子）2、

弱酸、弱堿、水解鹽中離子濃度大小比較：水解和弱電解質的電離是微弱的3、

同濃度不同鹽的離子濃度比較①C(H+)、C(OH—)：越弱越水解②NH4Cl、NH4HSO4、CH3COONH4中C(NH4+)的大?。和撬怆x子，同性相斥、異性相吸練習：①(NH4)2SO4②(NH4)2Fe(SO4)2③(NH4)2SO3C(NH4)相同時，物質的濃度：

；物質濃度相同時，C(NH4+)：

十四、沉淀溶解平衡（Ksp公式的運用）1、

沉淀先后的計算與判斷2、

沉淀轉化的相關計算（離子濃度比，Ksp）3、

開始沉淀、沉淀完全的計算4、沉淀圖像分析（線上處于平衡）1、強弱電解質的稀釋圖像（1）．相同體積、相同濃度的鹽酸(強)與醋酸(弱)的稀釋圖像分析

①加水稀釋相同的倍數(shù)，醋酸的pH大，如a1>a2②加水稀釋到相同的pH，鹽酸加入的水多