高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 模塊2 第四單元 小專(zhuān)題五 電化學(xué)組合裝置的破解策略課件-人教版高三全冊(cè)化學(xué)課件

1、小專(zhuān)題五電化學(xué)組合裝置的破解策略將原電池和電解池結(jié)合在一起，綜合考查電化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算等知識(shí)，是高考試卷中電化學(xué)部分的重要題型。該類(lèi)題目的考查內(nèi)容通常有以下幾個(gè)方面：電極的判斷、電極反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述、溶液離子的移動(dòng)、pH 的變化、電解質(zhì)溶液的恢復(fù)及運(yùn)用電子守恒處理相關(guān)數(shù)據(jù)等。突破這類(lèi)題型，面對(duì)多個(gè)裝置連接圖，首先要判斷裝置類(lèi)型，再單個(gè)分析其工作原理。考向1電解池串聯(lián)這類(lèi)組合最明顯標(biāo)志是有外接電源，是串聯(lián)的電解池。每個(gè)單獨(dú)的裝置都按電解原理去分析。串聯(lián)的裝置中每個(gè)電極上得到或失去的電子數(shù)均相等，依此來(lái)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。典例 1在如下圖所示的裝置中

2、，若通直流電 5 min 時(shí)，銅電極質(zhì)量增加 2.16 g。試回答下列問(wèn)題。(1)電源中 X 電極為直流電源的_極。(2)pH 變化：A_，B_，C_。(填“增大”“減小”或“不變”)(3)通電 5 min 時(shí)，B 中共收集 224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體，溶液體積為 200 mL，則通電前 CuSO4 溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)。(4)若 A 中 KCl 足量且溶液的體積也是 200 mL，電解后，溶液的 pH 為_(kāi)(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)。pH減??；電解AgNO3溶液，銀為陽(yáng)極，不斷溶解，Ag濃度基解析：(1)三個(gè)裝置是串聯(lián)的電解池。電解 AgNO3 溶液時(shí)，A

3、g在陰極發(fā)生還原反應(yīng)析出 Ag，所以質(zhì)量增加的銅電極是陰極，則銀電極是陽(yáng)極，Y 是正極，X 是負(fù)極。(2)電解 KCl 溶液生成 KOH，溶液 pH 增大；電解 CuSO4 溶液生成 H2SO4，溶液本不變，pH 不變。(3)通電 5 min 時(shí)，C 中析出 0.02 mol Ag，電路中通過(guò) 0.02 mol 電子。B 中共收集 0.01 mol 氣體，若該氣體全為氧氣，則電路中需通過(guò) 0.04 mol 電子，電子轉(zhuǎn)移不守恒。因此，B 中電解分為兩個(gè)階段，先電解 CuSO4 溶液，生成 O2，中生成 0.02 mol KOH，c(OH )(3)0.025 molL后電解水，生成 O2 和 H

4、2，B 中收集到的氣體是 O2 和 H2 的混合物。設(shè)電解 CuSO4 溶液時(shí)生成 O2 的物質(zhì)的量為 x，電解 H2O 時(shí)生成 O2 的物質(zhì)的量為 y，則 4x4y0.02 mol(電子轉(zhuǎn)移守恒)，x3y0.01 mol(氣體體積之和)，解得 xy0.0025 mol，所以n(CuSO4)20.0025 mol0.005 mol，c(CuSO4)0.005 mol0.2 L0.025 molL1。(4)通電 5 min 時(shí)，A 中放出 0.01 mol H2，溶液0.02 mol0.2 L0.1 molL1，pH13。答案：(1)負(fù)(2)增大減小 不變1(4)13考向2沒(méi)有鹽橋的不同類(lèi)裝置串

5、聯(lián)(1)直接判斷：有直接說(shuō)明或非常直觀(guān)明顯的裝置，如燃料電池、鉛蓄電池等在電路中，則其他裝置為電解池。如下圖(A為原電池，B 為電解池)：(2)根據(jù)電池中的電池材料和電解質(zhì)溶液判斷：原電池一般是兩種不同的金屬電極或一種金屬電極和一個(gè)碳棒作電極；而電解池則一般都是兩個(gè)惰性電極，如兩個(gè)鉑電極或兩個(gè)碳棒。原電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。如圖(A 為電解池，B 為原電池)：(3)根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷：在某些裝置中根據(jù)電極反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象可判斷電極，并由此判斷電池類(lèi)型。如下圖，若 C 極溶解，D 極上析出 Cu，B 極附近溶液變紅，

6、A 極上放出黃綠色氣體，則可知乙是原電池，D 是正極，C 是負(fù)極；甲是電解池，A 是陽(yáng)極，B 是陰極。B、D 極發(fā)生還原反應(yīng)，A、C 極發(fā)生氧化反應(yīng)。典例2如下圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為 2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。下列說(shuō)法正確的是()。A.甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，乙、丙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置C.反應(yīng)一段時(shí)間后，向乙池中加入一定量 Cu(OH)2 固體能使 CuSO4 溶液恢復(fù)到原濃度D.甲池中消耗 280 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生 1.45 g 固體mol58gmol11.45g，D正確。解析：甲池是燃料電池，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

7、，乙、丙池是電解池，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，A 錯(cuò)誤；在燃料電池中，負(fù)極是甲醇發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在堿性電解質(zhì)電解池乙池中，電解后生成硫酸、銅和氧氣，要想復(fù)原，要加入氧化銅，C 錯(cuò)誤；甲池中根據(jù)電極反應(yīng)：O2 2H2O 4e=4OH，消耗 280 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下 0.0125 mol)O2，則轉(zhuǎn)移電子 0.05 mol，丙池中，在陰極上是 H放電，所以 Mg2和 OH之間反應(yīng)生成氫氧化鎂 ，理論上最多產(chǎn)生氫氧化鎂 0.025答案：D考向3有鹽橋的不同類(lèi)裝置串聯(lián)在多裝置組合中，如果有鹽橋，則鹽橋連接的兩個(gè)裝置組成一個(gè)原電池，其他為電解池。典例3某同學(xué)組裝了如下圖所示的電化學(xué)裝置，電極為Al，其他均為 Cu，則()。D.電極的電極反應(yīng)：Cu2+2e=Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)是Cu2e=Cu2，D錯(cuò)誤。A.電流方向：電極A電極B.電極發(fā)生還原反應(yīng)C.電極逐漸溶解解析：由題意可知，該裝置的、