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(共29张PPT)
《电化学和离子图像问题》复习思路
电化学课标学业要求
化学反应与电能
1.能分析、解释原电池、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。
3.能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，
如煤炭的综合利用、新型电池的开发等。
7D、10A 11 27（3） ①牺牲阳极的阴极保护法 ②形成原电池可加快反应速率
由锂空气电池装置图分析离子电子流向、极性判断、电极反应、充电要求、电解池的电极反应及离子流向
(18全国新Ⅲ—27)．省略部分
（3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式______。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_____，
其迁移方向是由_____________。
③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有___（写出一点）。
一、电化学真题再现
充电和放电电极反应、
离子移动方向
由图像分析电极反应及计算
离子：阴阳相吸，正正负负
原电池模型
计算
电极pH变化
电池总反应
电流流向
正增负减
电极极性判断
充电电极反应、
电解池离子移动方向
(2022年甲卷）一种水性电解液Zn-MnO2离子选泽双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)2+存在。电池放电时，下列叙述错误的是
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：
D. 电池总反应：
电极极性判断、电极反应、离子移动方向、电池总反应
（2022年乙卷）
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
电极极性判断、电极反应、离子移动方向、电池总反应
电化学包括两大内容：原电池和电解池。在高考中占有非常重要的地位。近年来以新型化学电源为命题背景考查原电池的结构和工作原理，以新装置或陌生产物情景为载体考查氧化还原反应原理及考生知识迁移能力。
选择题，多以考察基础电化学知识为主，包括原电池的工作原理、电解池工作原理、电极反应式书写的正误判断、金属的腐蚀和防护等。
填空题与生产生活、新科技及新技术等问题相联系，考察电极判断、电极反应式的书写、离子的移动、电解质溶液PH变化、离子交换膜等。
二、试题特点
阴极C稀H2SO4稀CuCl2(—)ZnCu(+)阳极CZn－2e－= Zn2+发生氧化反应溶液中阴离子移向负极e－e－e－e－e－e－得电子，带负电，溶液中阳离子移向而氧化性强者优先获得电子被还原（顺序：Ag+﹥Hg2+﹥Fe3+﹥Cu2+﹥H+）Cu2++ 2e－= Cu2H++2e－= H2↑溶液中阴离子移向阳极，还原性强者优先失去电子被氧化[顺序：金属(除Pt、Au等惰性电极)﹥S2－﹥I－﹥Br－﹥Cl－﹥OH－]故反应2Cl－－2e－=Cl2↑阴极正极发生还原反应，溶液中阳离子移向而氧化性强者优先获得电子被还原。若负极材料能与电解质溶液反应，则为该反应的还原反应，若不能则为O2得电子被还原。注意:浓度发生改变，放电顺序会发生改变;阳离子可能在阳极放电，阴离子可能在阴极放电。三、电化学复习思路（一）研究近几年高考试题，归纳考点（二）构建模型厘清原理电解后恢复原状态：“出什么，加什么”原则一般情况，是加入阳极产物和阴极产物的化合物；如用惰性电极电解CuSO4溶液，Cu2＋完全放电之前，可加入CuO或CuCO3复原，而Cu2＋完全放电之后，应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。(三）分类分析 突破电极反应书写
阴极或正极：A+xe－ =B 阳极或负极：C －xe－ =D
Ⅰ、题给装置图-----判断是原电池还是电解池
1、
单一装置
无电源----原电池
有电源-------电解池：熟记离子放电顺序及相关电极反应
分析电极与
溶液的反应
同类电极上通有不同物质------燃料电池类
两极都反应：活泼性强的做负极，总反应为强者的反 应
只有一极反应：谁反应谁做负极，总反应为该自发反应
两极都不反应：活泼性强的做负极，正极为O2得电子
电解解题思路
（1）.找电源，确定阴、阳极；
（2）.找电极，确定电极是否参加反应；
（3）.找阳离子，确定放电顺序：阳离子向阴极运动，在阴极得到电子
（4）.找阴离子，确定放电顺序：阴离子向阳极运动，在阳极失去电子
2、多池相连
无外接电源：若只有一池能自发反应，则该池为原电池；若有几个都能自发反应，则电极活性相差大的为原电池。
有外接电源：电解池
Ⅱ、已知总反应书写电极反应式-----放电是原电池反应，充电是电解池反应
第一，标出电池总反应的化合价，架双线桥（电子转移方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质）；
第二，写出一个比较容易书写的电极反应式（书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存）；
第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一极电极反应式（删去已写出电极反应中的主干物质）。
可充电电池充电时电池的负极与电源的负极相连，电池的正极与电源的正极相连。所以充电的电极反应与放电的电极反应过程相反:充电的阳极反应为放电的正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电的负极反应的逆过程。
Ⅲ、燃料电池电极反应式的书写方法
总反应：可燃物的燃烧反应，只是应注意不同介质对产物的影响（碱性中碳变为碳酸根，水溶液中四价硫氧化为硫酸根）
正极：
O2+4e－= 2O2－
酸性环境：O2+4e－+4 H+= 2H2O
碱性环境：O2+4e－+2H2O= 4OH－
在熔融碳酸盐环境中：O2+4e－+2CO2= 2CO32－
在某些允许O2－通过其间的介质中：
O2+4e －= 2O2－
负极（在电子守恒的基础上）：总反应式－正极反应式（删去O2）
Ⅳ、“四步法”快速书写电极反应
（电化学选择题必备知识+解题技巧）
1、判断原理——原电池or电解池
2、电极极性和电极材料的判断：
【解题策略】：①原电池中一般是活泼性相对强的金属电极为负极，绝大多数题目金属电极为负极。在分析电极组成时，常把惰性物质元素化合价看成零价，不参与电极反应，仅起导电的作用，常作为载体电极。如LixC6等类似电极相当于锂原子镶嵌在碳里，也就是相当于锂单质。电解池阴极接电源负极；阳极接电源正极。
②从氧化还原反应角度、离子移动方向、电子的流向、相关实验现象（一般电极质量增加的是原电池的正极或电解池的阴极，而电极质量减少或电极溶解的是原电池的负极或电解池的阳极）判断电极极性。
③看题目的电池名称，若题目为A和B的电池，那么电池反应就为它们的反应，如：锌–空气燃料电池，锂硫电池，锂-空气电池，锂离子电池，Ni/NiCl2和金属钠电池、Mg—AgCl电池等。
（四）构建高频考点解题策略 突破选择题
4、离子的移动方向：原电池：正正负负；电解池：阴阳相吸
3、电子移动方向： 电流流向：
6、溶液pH变化：电解池一般阴盛阳衰，原电池正增负减
5、电极反应的判断：阴正“+xe-”，阳负“- xe-” 充电还是放电
（电化学选择题必备知识+解题技巧）
7、可充电电池：充电要求“正接正，负接负”
8、电极产物的判断以及电化学的相关计算
O2~4 e-、Li~ e-。涉及到气体体积，首先要看一下有没有“标准状况”，然后再进行计算。
一、新课标要求---水溶液中的离子反应与平衡
1、从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。
2. 认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡，了解电离平衡常数的含义。认识水的电离，了解水的离子积常数，认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。
3、认识盐类水解的原理和影响盐类水解的主要因素。
4、认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化。
5、了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用。了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
第二部分 溶液中离子图像问题
二、近几年高考试题
沉淀溶解平衡图像分析：Ksp的表达式及Ksp的数量级、移动；
中和滴定指示剂选择滴定终点现象
沉淀溶解平衡图像分析（计算Ksp的数量级，固体反应物用量与平衡的关系，平衡常数与反应进行程度的关系。
弱电解质的电离平衡（电荷守恒、加水、同离子效应）
离子方程式正误判断及Ksp计算
沉淀溶解平衡图像分析（计算Ksp
离子方程式正误判断
水解原理及实验设计
主要为涉及“滴加顺序”“与量相关”等的复分解反应，以及溶液中的氧化还原反应。
（三）、溶液稀释
1、酸碱稀释10n倍，强电解质pH变化n，弱电解质pH变化小于n，无限稀释pH趋近于7。
2、越稀越电离（或水解），平衡体系的各粒子浓度减小。
如CH3COOH CH3COO－ +H+ F－+H2O HF+OH－
①CH3COOH加水，C(CH3COOH)、C(CH3COO－)、C(H+)减小，C(OH－)反而增大。
C(CH3COO－)/C(CH3COOH)转化为n(CH3COO－)/n(CH3COOH)比较。
②出现平衡体系不存在的离子用Kw换算。Kw/Ka=Kh
③等pH稀释相同倍数，弱者pH变化小。
三、考点落实
（一）、判断弱电解质的思路
1、不能完全电离：2、存在平衡：改变条件平衡移动。
3、弱电解质形成的盐会水解（注意：导电性比较必须是同浓度对比实验）
（二）、强弱电解质的比较(等浓度和等pH的 HCl和CH3COOH）
四、水电离出的H+或OH－的计算，Kw= C(H+) C(OH－)，C(H+)水=C(OH－)水
五、pH的计算：酸性溶液求C(H+)，碱性溶液求C(OH－)
酸：OH－来源于水电离，H+来自于酸电离
碱：H+来源于水电离， OH－来自于酸电离
盐：正盐H+和OH－都来自于水电离--------取数值大的
六、溶液液酸碱性判断
1、溶液酸碱性取决于C(H+)和C(OH－)的相对大小，
C(H+)>C(OH－)----酸性；C(H+)中性：C(H+)=C(OH－)=
2、酸式盐根据电离程度和水解程度的相对大小判断
3、常温下pH之和等于14的溶液等体积混合，谁弱谁过量显谁性、同强显中性
4、酸碱恰好中和后溶液的酸碱性由生成的盐的水解判断
5、酸碱混合后溶液呈中性，弱者稍稍过量
6、等量混合NaX和HX，由水解和电离程度相对大小决定，其中CH3COOH和CH3COONa、NH3 H2O和NH4Cl以弱电解质的电离为主
七、电离平衡常数（Ka、Kb）——与温度有关
1、判断弱酸或弱碱的相对强弱：K值越大越强
2、判断同浓度盐溶液的pH大小：越弱越水解
3、判断用弱酸制备更弱酸能否进行
4、计算：
①知C起、Ka，求C(H+)或知C起、C(H+)，求Ka
②分布分数图像由交点计算------等浓度点
八、滴定终点判断（酸碱滴定、氧化还原滴定）
1、思考：①锥形瓶中放什么？
②指示剂的选择
2、误差分析：仰视俯视、润洗、气泡
九、越弱越水解
1、比较同浓度盐溶液的pH大小
2、比较酸的相对强弱
3、比较离子浓度的大小：
①pH相同的NaHCO3、NaClO溶液中C(Na+)
②浓度相同的NaHCO3、NaClO溶液中C(HCO3—)与C(ClO—)的大小
十、电离、水解方程式的书写
十一、电离平衡和水解平衡的移动（理解Kw）
十二、离子浓度比较
1、 等号 “三守恒”：
①只有离子 →电荷守恒（离子是否在齐、系数是否是离子所带电荷数）→删去左右两边浓度相等的离子
②有分子：无H+ →物料守恒（元素间关系）
有H+ →质子守恒（电荷守恒和物料守恒结合删去相关离子）
2、 弱酸、弱碱、水解盐中离子浓度大小比较：水解和弱电解质的电离是微弱的
3、 同浓度不同盐的离子浓度比较
① C(H+)、 C(OH—)：越弱越水解
②NH4Cl、NH4HSO4、CH3COONH4中C(NH4+)的大小：同是水解离子，同性相斥、异性相吸
练习：①(NH4)2SO4 ②(NH4)2Fe(SO4)2 ③(NH4)2SO3
C(NH4)相同时，物质的浓度： ；
物质浓度相同时，C(NH4+)：
十四、沉淀溶解平衡（Ksp公式的运用）
1、 沉淀先后的计算与判断
2、 沉淀转化的相关计算（离子浓度比，Ksp）
3、 开始沉淀、沉淀完全的计算
4、沉淀图像分析（线上处于平衡）
1、强弱电解质的稀释图像
（1）．相同体积、相同浓度的盐酸(强)与醋酸(弱)的稀释图像分析
①加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大，如a1>a2
②加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多，如V2>V1
“溶液中离子图像问题”复习思路
（一）、分类识别简单图像
（2）．相同体积、相同pH的盐酸、醋酸的稀释图像分析
①加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大，如a1>a2
②加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多，如V2>V1
（3）．pH与稀释倍数的线性关系图像分析
2、　抓五点突破中和滴定图像
示例：室温下，向20 mL 0.1 mol·L－1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示。
3 酸、碱溶液中粒子分数与pH的关系图
关键分析：粒子分数纵坐标-----pH横坐标的变化趋势
1..交叉点的含义（三个点）：判溶质、酸碱性（电离与水解）
------联系平衡常数表达式（变形）可以计算Ka/Kb
2. 守恒法的应用—---变形、代换。
4、解沉淀溶解平衡曲线图像题三步骤
第一步：明确图像中纵、横坐标的含义（pCa2+）
纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
第二步：理解图像中线上点、线外点的含义
(1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意
一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc＝Ksp。在温度不变时，
无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，
不会出现在曲线以外。
(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc＞Ksp。
(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc＜Ksp 。

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