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2025届高三一轮复习
电化学原理选择题突破
【学业要求】

1. 能分析、解释原电池和电解池的工作原理，能设计简单的原电池和电解池。
2. 能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。
真题赏析
(2024年新课标卷)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时，下列叙述错误的是
A. 电池总反应为:2C6H12O6+O2=2C6H12O7
B. b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C. 消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入
D. 两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b→a
本题考查了一种新型电池的电池总反应的书写，物质催化作用，电子转移数目的计算和离子的移动方向等方面的内容。有机物转化的电极反应式也是目前高考常见的一种形式。
C
真题赏析
（2024年湖北卷）我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂，用H2C2O4和NH2OH电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液中，甲醛转化为HOCH2O-,存在平衡HOCH2O-+OH- [HOCH2O]2-+H2O。Cu电极上发生的电子转移反应为[HOCH2O]2--e- =HCOO-+H+。下列说法错误的是
B
离子浓度的变化判断
物质变化量的计算
2024年湖北卷广受好评。充分体现了《中国高考评价体现》中“知其然，更要知其所以然”的要求。试题命题质量高，充分体现了学科核心素养的考查特点。
真题赏析
2024年江苏卷
2024年北京卷
2024年北京卷和江苏卷试题情景一致，都是来源于教材的锌锰干电池。这启示我们在复习过程中一定要注意回归教材，熟悉教材，利用好教材资源。结合高考的具体要求进行适当的拓展延伸，构建完整全面的知识和方法体系。
真题赏析
（2024年6月浙江卷）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法正确的是
A. 图1、图2中，阳极材料本身均失去电子
B. 图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2+4e-+2H2O=4OH-
C. 图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果
D. 图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应
B
牺牲阳极的阴极保护法
外加电流的阴极保护法
?
?
教材熟悉情景的实际应用。
电化学基本模型的回顾
电解池与原电池在装置构成和工作原理上有什么异同？
电解池
与直流电源负极相连
与直流电源正极相连
电解质溶液或熔融电解质
氧化反应
还原反应
e-
e-
阳离子
阴离子
原电池
e-
负极
正极
氧化反应
还原反应
阳离子
阴离子
不论多么复杂陌生的情境，多么复杂新颖的装置，都离不开教材中原电池和电解池的模型。
3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
放电
充电
负极
正极
阴极
阳极
0
+2
+3
+6
6e-
6e-
原电池
电解池
6e-
（2023·辽宁）
（2021·浙江1月)
（2022·广东卷）
电化学基本模型的回顾
可充放电电池的分析方法模型
电化学基本模型的回顾
多池串联模型
外接电源与电解池的串联
原电池与电解池的串联
正接正，负接负
阴阳交替
转移电子数相等
阳极
阴极 阳极 阴极 阳极 阴极
原电池
电解池
教材各种电池的回顾
化学电源包括一次电池、二次电池和燃料电池
一次电池：一次电池中发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后不能再使用。
常见的一次电池有：普通锌锰干电池、碱性锌锰电池、银锌纽扣电池等。
普通（酸性）锌锰干电池
碱性锌锰电池
银锌纽扣电池
Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag
教材各种电池的回顾
普通（酸性）锌锰干电池
碱性锌锰电池
电池总反应：2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
负极（Zn）：
正极（石墨棒）：
Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
2MnO2+2e-+2H2O=2MnOOH+2OH-
负极（Zn）：
正极（石墨棒）：
Zn－2e－=Zn2＋
2MnO2＋2NH4+＋2e－=Mn2O3＋2NH3↑＋H2O
教材各种电池的回顾
电极反应式（一定是离子反应）的书写:
1 、判断装置类型，标明各电极类型；
2 、确定各电极极的反应物及生成物，及得失e-；
3 、电荷守恒（左右补H+还是OH-）
4 、用H2O配平（H或O原子守恒）
判断正误:
由文字或装置找到：①反应物→生成物；
②得：+e-失：-e-；
③电解质溶液的酸碱性）；
①电极是电解池的_____极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是 。
阳
（2023年北京卷）
高考真题演练
高考真题演练
（2024年1月浙江卷）
教材各种电池的回顾
二次电池
二次电池又称为充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生。
常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，
目前汽车上使用的大多是铅蓄电池。
锂离子电池的工作原理
负极：LiCoO2-xe- = Li1-xCoO2+xLi+
正极：6C+xLi++xe- = LixC6
电池反应：LiCoO2+6C = Li1-xCoO2+LixC6
铅蓄电池
教材各种电池的回顾
放
电
总反应
负极
?
正极
?
Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
Pb +?????????????2-﹣2e- = PbSO4
?
PbO2 + 4H+ + ????????????2- + 2e- = PbSO4 + 2H2O
?
负极是Pb，正极是PbO2，电解质是硫酸
充
电
总反应
阴极
?
阳极
?
2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 +4H+ + 2SO42-
PbSO4 + 2e- = Pb +??????????????????
?
PbSO4 + 2H2O - 2e- == PbO2 + 4H+ + ?????????????????
?
阴极是Pb，阳极是PbO2，电解质是硫酸
教材各种电池的回顾
二次电源的充电与放电
放电
负极
正极
氧化反应
还原反应
氧化反应
还原反应
阴极
阳极
充电
-
— +
充电时，铅蓄电池正极与直流电源正极相连，负极与直流电源负极相连。
即“负极接负极，正极接正极”。
电解池原理的应用回顾
燃料电池是利用燃料和氧化剂之间发生的氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的化学电池。
氢气、甲烷、甲醇、肼（N2H4）、氨等都可以作为燃料。
氧化剂和还原剂在工作时不断从外部输入，同时将电极反应产物不断排出电池。
教材各种电池的回顾
（1）碱性溶液：
（2）酸性溶液：
（3）能传导O2-的固体介质：
（4）熔融碳酸盐介质：
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+ 4e-+ 4H+=2H2O
O2 + 4e-= 2O2－
O2 +4e- +2CO2= 2CO32－
燃料电池中不同介质环境下的正极反应
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}电解质环境
酸性
碱性
固体氧化物
熔融碳酸盐
环境离子
H+
OH-
O2-
CO32-
金属的腐蚀［析氢腐蚀（酸性较强溶液）、吸氧腐蚀（NaCl溶液）——制暖贴］
教材各种电池的回顾
生活中的应用
实验证明
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
电解池原理的应用回顾
电解原理及应用（非自发的氧化还原反应；氯碱工业、电镀、冶金——电极材料或电解质溶液的选择、金属防腐蚀（防氧化，做正极或阴极）、制备有机物——看C化合价的变化、污染物处理等等：分析原料→产品的变化类型）
牺牲阳极的阴极保护法
外加电源的阴极保护法
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
电解池原理的应用回顾
+
镀件
镀层金属
－
含镀层金属离子的盐溶液
电镀池（如镀锌）
电解精炼铜
Cu2++2e-=Cu
Zn -2e-= Zn2+、Fe-2e-= Fe2+
Cu -2e-=Cu2+
阳极泥（金、银等）
Zn-2e-=Zn2+
Zn2++2e-=Zn
常考点的归纳总结：
1、电极类型与反应的类型判断；
2、总反应式和电极反应式的书写、判断；
3、电势高低的判断（正极>负极，阳极>阴极）；
4、电子（电流）流向（负出，电子导体，不下水）、电子转移的相关计算（标况、气体）；
5、溶液中离子移向（维持电中性；生成区→消耗区；原电池：同性相吸；电解池：异性相吸）；
6、能量转化形式(化学能、电能、太阳能、光能)；
硅太阳能电池
下列设备工作时，将化学能转化为电能的是( )
A
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}A
B
C
D
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
硅太阳能电池
常考点的归纳总结：
7、电池、电解工作过程中两极变化的定量分析、定性分析（质量：①沉淀或气体②进出物质；离子迁移进出；现象； pH或浓度的变化：③通过交换膜的离子电荷数=外电路通过的电量：抓物质变化和离子的迁移方向）；
8、膜的选择和作用（①离子移动方向，维持电中性；②制备物质；③隔绝物质，防止副反应发生、安全；④分离提纯杂质离子，如海水淡化——减少Na+和Cl-；）；
9、电解液或电极材料的选择（不能改变原来的反应）；
10、电解质的补充问题（反应又生成的，总量不变，不需要补充）；
教材原型：氯碱工业(注意教材回归）
原电池装置的三个进阶
双极膜
电渗析法处理厨房垃圾发酵液
电解硫酸锰溶液制备锰
体会各种交换膜的类型及作用
高考真题演练
1、（2023年广东卷）负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是
B
高考真题演练
教材
B
高考真题演练
3、（2024年吉林卷）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合HCHO高效制H2的方法，装置如图所示。部分反应机理为： 下列说法错误的是
A
高考真题演练
4、(2022年全国乙卷)Li?O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来，科学家研究了一种光照充电Li?O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应(Li＋＋e－=Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋=2Li＋＋O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是(　　)
A．充电时，电池的总反应Li2O2=2Li＋O2
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应O2＋2Li＋＋2e－=Li2O2
C
高考真题演练
5、(2022年全国甲卷)一种水性电解液Zn?MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中，Zn2＋以Zn(OH)42－存在]。电池放电时，下列叙述错误的是(　　)
A．Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO42－通过隔膜向Ⅱ区迁移
C．MnO2电极反应：MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2O
D．电池总反应：
Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋=Zn(OH)42－＋Mn2＋＋2H2O
A

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