电化学原理综合分析--2024年高考化学压轴题专项训练（解析版）.pdf

压轴题

电化学原理综合分析

电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是高考每年必考内容，通常会以新型二次电池

为载体考查原电池原理与电解原理。试题主要考查电极反应式的正误判断与书写，电池反应式

的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子或电子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，

命题预测电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等，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。

预计2024年命题，以新型电源及含有离子交换膜的原电池、电解池为背景，通过陌生电化

学装置图，在新颖的研究对象和真实问题情境下，考查原电池的原理、电解池原理、电池反应式。

(1)考查新型电源

(2)考查新型电解池

(3)考查二次电池

高频考法

(4)考查燃料电池

(5)考查离子交换膜的应用

(6)考查原电池和电解池综合

一、新型化学电源

1.锂电池

锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。工作时金属锂失去电子被氧化

+-++

为Li，负极反应均为Li-e===Li，负极生成的Li经过电解质定向移动到正极。

2.锂离子二次电池

(1)锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化-还原”原理；在两极形成的电压降

+

的驱动下，Li可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。

+-

(2)锂离子电池充电时阴极反应式一般为C+xLi+xe===LiC；放电时负极反应是充电时阴极反应的

6x6

-+

逆过程：LiC-xe===C+xLi。

x66

+

(3)锂离子电池的正极材料一般为含Li的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO、LiCoO、LiMn

422

O等。

4

1

3.微生物燃料电池

微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是在负极

室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分

和负极之间进行有效传递，并通过外电路传递到正极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到正极，氧化剂

(如氧气)在正极得到电子被还原。

4.物质循环转化型电池

根据物质转化中，元素化合价的变化或离子的移动(阳离子移向正极区域，阴离子移向负极区域)判断电池

的正、负极，是分析该电池的关键。

二、多池串联的两大模型及原理分析

1.常见串联装置图

模型一外接电源与电解池的串联(如图)

A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。

模型二原电池与电解池的串联(如图)

图甲图乙

显然两图中，A均为原电池，B均为电解池。

2.“串联”类装置的解题流程