模板04 电极反应式的书写及相关计算-2025年高考化学答题技巧与模板构建(新高考通用）(解析版).docx

模板04电极反应式的书写及相关计算

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技法01电极反应式的书写方法

技法02电化学的相关计算与分析

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电化学知识是中学化学中的重要基本概念，也是近年来高考化学的持续热点，在复杂、陌生、新颖的研究对象和真实问题情境下，体现了对电化学知识基础性、综合性、创新性和应用性的考查。

电化学知识是中学化学中的重要基本概念，也是近年来高考化学的持续热点，在复杂、陌生、新颖的研究对象和真实问题情境下，体现了对电化学知识基础性、综合性、创新性和应用性的考查。近年高考中对电化学的考查出现了新的变化，以装置图为载体来考查电化学的相关知识，成为近年高考的新亮点，考查的关键能力侧重于两个方面：一是理解与辨析能力，要求学生能够从图示电化学装置中提取有效信息，判断装置种类、辨别电极名称等；二是分析与推理能力，要求学生能够根据图示信息和电解池的工作原理，分析电极反应的类型、电解质的作用、离子的移动方向以及定量分析转移电子的物质的量等。

第一步判断装置

阅读题目获取信息，抓住元素化合价的变化，分析电化学装置中的氧化还原反应，准确判断装置是原电池还是电解池，结合发生的反应确定电极的名称。

第二步书写分析

根据电化学原理及装置所处的环境，书写电极反应式，分析电解液变化。

第三步综合解答

题目要求，准确计算，规范解答。

技法01电极反应式的书写方法

1．二次电池的电极反应书写思维模型

以xMg＋Mo3S4eq\o(,\s\up7(放电),\s\do7(充电))MgxMo3S4为例说明

2．燃料电池电极反应式书写思维模型

以甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)为例：

(1)写出电池总反应式CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O，

其离子方程式为CH4＋2O2＋2OH－===COeq\o\al(2－,3)＋3H2O。

(2)写出电池的正极反应式。

燃料电池电解质

正极反应式

酸性电解质

O2＋4H＋＋4e－===2H2O

碱性电解质

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

固体电解质(高温下能传导O2－)

O2＋4e－===2O2－

熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)

O2＋2CO2＋4e－===2COeq\o\al(2－,3)

(3)电池的总反应式－电池的正极反应式＝电池的负极反应式。

3．分析电解过程的思维模型

(1)判断阴、阳极：明确阳极是惰性电极还是活性电极。

(2)分析电解质溶液的离子组成：找全离子（包括水电离出的H+和OH-），并按阴、阳离子分组。

(3)确定放电离子或物质：根据阴、阳离子在两极的放电顺序，确定优先放电的微粒。

(4)写出电极反应式、总反应式：判断电极产物，注意溶液的酸碱性、产物的溶解性。

(5)解答问题：解答有关离子浓度、pH、电极产物量的变化、溶液的复原等问题。

技法02电化学的相关计算与分析

1．电化学相关计算方法

(1)用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。

(2)先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。

(3)根据得失电子守恒计算所需的关系式。

(M为金属，n为其阳离子所带电荷数)

2．“串联”类装置的解题流程

3．有机化合物的电化学合成

电化学合成技术是用电子代替会造成环境污染的氧化剂和还原剂，在温和条件下制备高附加值的有机化合物产品，分为直接有机电合成和间接有机电合成两种类型。

(1)直接有机电合成：有机合成反应直接在电解池的两电极通过氧化反应、还原反应完成。

(2)间接有机电合成：有机化合物的氧化反应(或还原反应)，仍采用氧化剂(或还原剂)，用传统的化学方法进行，但氧化剂(或还原剂)在反应后以电化学方法(电解氧化或电解还原)再生后反复使用。

电化学合成有机化合物应用示例。

利用糠醛(CHO)的电氧化反应可合成糠酸(COOH)，利用其电还原反应则可合成糠醇(CH2OH)，主要反应过程如下：

COOHeq\o(―――→,\s\up7(－2e－),\s\do7(电氧化))CHOeq\o(―――→,\s\up7(＋2e－),\s\do7(电还原))CH2OH

阳极反应：CHO＋H2O－2e－===COOH＋2H＋；

阴极反应：CHO＋2H＋＋2e－===CH2OH。

1．（2022·重庆卷）反应在工业上有重要应用。

(3)该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。

①固体电解质采用(填“氧离子导体”或“质子导体”)。

②阴极的电极反应式为