專題突破---電解池與二次電池的定量分析

高三化學二輪復習備考課本上典型電池模型氫氧燃料電池原電池模型電解池模型二次電池模型電化學應用2021年廣東卷2022年廣東卷2023年廣東卷2024年廣東卷分值6分6分10分6分內容第9題以一種有CO2參加反應的新型全固態電池有望為火星探測器供電為背景考查原電池基礎知識；第16題以水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖為載體考查電解池相關知識。第10題以Al合金廢料為陽極進行電解，考查相關電解基礎知識；第16題以無需離子交換膜的新型氯流電池為背景考查二次電池相關知識。第6題以負載有Pt和Ag的活性炭，可選擇性去除Cl－實現廢酸的純化為背景考查相關原電池基礎知識；第13題以活性石墨電極電解飽和食鹽水為背景考查電解池、物質性質相關知識；第16題具有“卯榫”結構的雙極膜組裝電解池為背景考查電解池相關知識。第5題以犧牲陽極的陰極保護法延緩“?？惶枴蓖鈿さ母g為背景考查原電池基礎知識；第16題創設了新型氯堿工藝用于濕法冶鐵情境，考查了電解池工作基本原理、電解池裝置中的物質變化等內容。電化學

廣東高考歷年考查分值和內容（2021·廣東卷·16）鈷（Co）的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。圖5為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意。下列說法正確的是A.工作時，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大

B.生成1molCo，Ⅰ室溶液質量理論上減少16gC.移除兩交換膜后，石墨電極上發生的反應不變D.電解總反應：【真題回顧】（2022·廣東卷·16）科學家基于易溶于的性質，發展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設備(如圖)。充電時電極a的反應為：

。下列說法正確的是A．充電時電極b是陰極B．放電時溶液的pH減小C．放電時溶液的濃度增大D．每生成，電極a質量理論上增加23g（2023·廣東卷·16）用一種具有“卯榫”結構的雙極膜組裝電解池，可實現大電流催化電解KNO3溶液制氨。工作時，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH-，有利于電解反應順利進行。下列說法不正確的是A.電解總反應：KNO3+

3H2O==NH3·H2O+

2O2↑+

KOHB.每生成1molNH3·H2O，雙極膜處有9mol的H2O解離C.電解過程中，陽極室中KOH的物質的量不因反應而改變D.相比于平面結構雙極膜，“卯榫”結構可提高氨生成速率（2024·廣東卷·16）一種基于氯堿工藝的新型電解池，可用于濕法冶鐵的研究。電解過程中，下列說法不正確的是A.陽極反應:2Cl--

2e-

=

Cl2↑B.陰極區溶液中OH-濃度逐漸升高C.理論上每消耗1molFe2O3，陽極室溶液減少213gD.理論上每消耗1molFe2O3，陰極室物質最多增加138g（2023·廣東卷·11）利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進行如圖所示實驗。閉合，一段時間后A．U型管兩側均有氣泡冒出，分別是和H2和O2

B．a處布條褪色，說明Cl2具有漂白性C．b處出現藍色，說明還原性： Cl-

＞I-D．斷開，立刻閉合，電流表發生偏轉【真題回顧】近四年電化學考情統攬（1）審題（2）分池：明確是原電池、電解池還是二次電池→判斷電極，電子/離子移動①如何確定裝置為電解池？②先確定

，再確定

，確定陰陽極有哪些方法？ （3）反應分析：電極反應/總反應正誤判斷（注意得/失電子、環境、離子是否共存）（4）定量分析：依據離子移動方向，結合電極反應①pH變化：電極附近/電解質溶液②定量分析：V氣（要有標況）、濃度、質量（依據：得失電子相等，找比例）難點突破：有離子交換膜的計算穿膜離子所帶的電荷數？？pH/c/m變化？？解題模型課本上典型電解池模型【回歸教材】－+淡鹽水陽極室陰極室

陽極陰極陽離子交換膜精制飽和NaCl溶液Na+Cl2H2O（含少量NaOH）H2H+OH—Cl—NaOH溶液2Cl－－2e－===Cl2↑2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑電解典型電解池模型------氯堿工業【回歸教材】【問題】用4-13圖裝置電解飽和食鹽水，理論上當陽極產生1molCl2(忽略氣體的溶解)

①有多少Na+發生遷移？

②陽極室溶液質量如何變化?陰極室溶液質量如何變化?①陽極室溶液質量如何變化?②陰極室溶液質量如何變化?陽極室1molCl22molNa+減輕2x58.5=117g陰極室1molH22molNa+增重2x23-2=44g小結：（筆記）1.穿膜離子所帶的電荷數=電子轉移數2.分析極室pH/c/m變化，綜合考慮電極反應本身+離子遷移例1（2021·廣東卷·16）鈷（Co）的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意。下列說法正確的是DA.工作時，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo，Ⅰ室溶液質量理論上減少16gC.移除兩交換膜后，石墨電極上發生的反應不變D.電解總反應：考向一

電解池2024·廣東卷·T16【對點訓練2】一種基于氯堿工藝的新型電解池，可用于濕法冶鐵的研究。電解過程中，下列說法，不正確的是A.陽極反應:2Cl--

2e-

=

Cl2↑B.陰極區溶液中OH-濃度逐漸升高C.理論上每消耗1molFe2O3，陽極室溶液減少213gD.理論上每消耗1molFe2O3，

陰極室物質最多增加138gC教材中的原型考向二

二次電池（可充電池）（筆記）負接負變為陰，

正接正變為陽；

電極反應顛倒過來即可

例2：（2025·深一模,16）我國科學家研發了一種具有“氨氧化、析氫”雙功能的電池，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A．放電時，負極反應為B．充電時，陰極室電解質溶液pH增大C．復合石墨電極表面，放電時析出H2，充電時析出N2D．充電時，每生成3molZn，陽極室溶液質量減少28g放電充電放電充電二次電池模型負極

正極陰極

陽極OHˉ3molZn~6mole-~1molN2↑+6molOHˉ→故-28g+102g=+74gD【對點訓練3】（2022·廣東,16）科學家基于易溶于的性質，發展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設備(如圖)。充電時電極a的反應為：

下列說法正確的是A．充電時電極b是陰極B．放電時溶液的pH減小C．放電時溶液的NaCl濃度增大D．每生成，電極a質量理論上增加23gC（2023·廣東卷·11）利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進行如圖所示實驗。閉合，一段時間后A．U型管兩側均有氣泡冒出，分別是和H2和O2

B．a處布條褪色，說明Cl2具有漂白性

C．b處出現藍色，說明還原性： Cl-＞I-

D．斷開，立刻閉合，電流表發生偏轉（2025·廣州一模,16）B【對點訓練1】

用一種具有“卯榫”結構的雙極膜組裝電解池(下圖)，可實現大電流催化電解KNO3溶液制氨。工作時，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH-

，有利于電解反應順利進行。下列說法不正確的是4OH－－4e－=O2↑+2H2O8OH－～8e－NO3－+8e－＋7H2O=NH3·H2O+9OH－8e－～1mol8mol

H+OH－

陰極陽極A.電解總反應：KNO3+

3H2O==NH3·H2O+2O2↑+

KOHB.每生成1molNH3·H2O，雙極膜處有9mol的H2O解離C.電解過程中，陽極室中KOH的物質的量不因反應而改變D.相比于平面結構雙極膜，“卯榫”結構可提高氨生成速率2023·廣東卷·T16B【當堂檢測】（2023·深一模,16）一種可充電鋅－空氣電池放電時的工作原理如下圖所示。已知：I室溶液中，鋅主要以的

形式存在，并存在

下列說法正確的是A．放電時，I室溶液pH增大B．放電時，該裝置II室可實現海水淡化C．充電時，Zn電極反應為D．充電時，每生成，III室溶液質量理論上減少32gB（1）電池分析：明確是原電池、電解池還是二次電池，判斷電極，電子/離子移動①如何確定裝置為電解池（哪些信息？）