《高考化學新一輪總復習 專題講座六 高考中的組合裝置(原電池與電解池)課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考化學新一輪總復習 專題講座六 高考中的組合裝置(原電池與電解池)課件(20頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專 題 講 座 六高考中的組合裝置高考中的組合裝置( (原電池與電解池原電池與電解池) )專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池)將原電池和電解池結(jié)合在一起,綜合考查化學反應中的能量變化、氧化還原反應、化學實驗和化學計算等知識,是高考試卷中電化學部分的重要題型。該類題目的考查內(nèi)容通常有以下幾個方面:電極的判斷、電極反應方程式的書寫、實驗現(xiàn)象的描述、溶液離子的移動、pH的變化及電解質(zhì)溶液的恢復、運用電子守恒處理相關(guān)數(shù)據(jù)等。解答該類試題時電池種類的判斷是關(guān)鍵,整個電路中各個電池工作時電子守恒,是數(shù)據(jù)處理的法寶。專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池)1多池串
2、聯(lián)裝置中電池類型的判斷(1)直接判斷:非常直觀明顯的裝置,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。專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池)1多池串聯(lián)裝置中電池類型的判斷(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一個碳棒做電極;而電解池則一般都是兩個惰性電極,如兩個鉑電極或兩個碳棒。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,電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應。如圖:B為原電池,A為電解池。專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池)1多池串聯(lián)裝
3、置中電池類型的判斷(3)根據(jù)電極反應現(xiàn)象判斷:在某些裝置中根據(jù)電極反應或反應現(xiàn)象可判斷電極,并由此判斷電池類型,如圖:若C極溶解,D極上析出Cu,B極附近溶液變紅,A極上放出黃綠色氣體,則可知乙是原電池,D是正極,C是負極;甲是電解池,A是陽極,B是陰極。B、D極發(fā)生還原反應,A、C極發(fā)生氧化反應。專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池)2有關(guān)概念的分析判斷在確定了原電池和電解池后,有關(guān)概念的分析和判斷如:電極的判斷、電極反應方程式的書寫、實驗現(xiàn)象的描述、溶液離子的移動、pH的變化及電解質(zhì)溶液的恢復等。只要按照各自的規(guī)律分析就可以了。專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝
4、置(原電池與電解池)3綜合裝置中的有關(guān)計算原電池和電解池綜合裝置的有關(guān)計算的根本依據(jù)就是電子轉(zhuǎn)移的守恒,分析時要注意兩點:串聯(lián)電路中各支路電流相等;并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和。在此基礎上分析處理其他各種數(shù)據(jù)。專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池)3綜合裝置中的有關(guān)計算圖中裝置甲是原電池,乙是電解池,若電路中有0.2 mol電子轉(zhuǎn)移,則Zn極溶解6.5 g,Cu極上析出H2 2.24 L(標準狀況),Pt極上析出Cl2 0.1 mol,C極上析出Cu 6.4 g。甲池中H被還原,生成ZnSO4,溶液pH變大;乙池中是電解CuCl2,由于Cu2濃度的減小使溶液pH微弱
5、增大,電解后再加入適量CuCl2固體可使溶液復原。專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池)(2012高考海南卷)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進行飽和氯化鈉溶液電解實驗,如圖所示。專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池) 回答下列問題:(1)甲烷燃料電池正極、負極的電極反應分別為_、_;(2)閉合K開關(guān)后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生,其中b電極上得到的是_,電解氯化鈉溶液的總反應方程式為_;(3)若每個電池甲烷通入量為1 L(標準狀況),且反應完全,則理
6、論上通過電解池的電量為_C(法拉第常數(shù)F9.65104 Cmol1),最多能產(chǎn)生的氯氣體積為_L(標準狀況)。專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池)【解析】(1)總反應式為:CH42O22OH=CO32-3H2O,正極反應式為2O24H2O8e=8OH,則負極反應式由總反應式減正極反應式得到;(2)由圖可看出一、二兩池為串聯(lián)的電源,其中甲烷是還原劑,所在電極為負極,因而與之相連的b電極為陰極,產(chǎn)生的氣體為氫氣;(3)1 mol 甲烷氧化失去電子8 mol,電量為896 500 C,因題中雖有兩個燃料電池,但電子的傳遞只能用一個池的甲烷量計量,1 L為1/22.4 mol,
7、可求電量;甲烷失電子是Cl失電子數(shù)的8倍,則得到氫氣為4 L(CH48Cl4Cl2) 專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池)【答案】(1)2O24H2O8e=8OHCH410OH8e=CO32-7H2O(2)H22NaCl2H2O=2NaOHH2Cl2(3) 3.451044 電解專題講座首頁 尾頁上頁下頁對點訓練:1(2014承德高三質(zhì)檢)如下圖裝置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設通電前后溶液體積不變),A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,F(xiàn)極附近呈紅色。高考中的組合裝置(原電池與電解池)專題講座首頁 尾頁上頁下頁
8、請回答:(1)B極是電源的_,一段時間后,甲中溶液顏色_,丁中X極附近的顏色逐漸變淺,Y極附近的顏色逐漸變深,這表明_,在電場作用下向Y極移動。(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時,對應單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為_。(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,則H就是_(填“鍍層金屬”或“鍍件”),電鍍液是_溶液。當乙中溶液的pH是13時(此時乙溶液體積為500 mL),丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為_,甲中溶液的pH_(填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)若將C電極換為鐵,其他裝置都不變,則甲中發(fā)生的總反應的離子方程式為:_高考中的組合裝置(原電池與電解池)專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的
9、組合裝置(原電池與電解池)解析:乙裝置為電解NaCl溶液,F(xiàn)極附近變紅色,說明F極反應為:2H2e=H2,故為陰極,據(jù)此可知D、F、H、Y為陰極,B為負極;C、E、G、X為陽極,A為正極。(1)甲電解總反應方程式:2CuSO42H2O=2CuO22H2SO4;丁裝置中現(xiàn)象說明Fe(OH)3膠粒帶正電荷。(2)電極反應,C:4OH4e=O22H2O,D:2Cu24e=2Cu,E:2Cl2e=Cl2,F(xiàn):2H2e=H2,根據(jù)電子守恒可知產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為:1222。(3)電鍍時鍍層金屬作陽極,鍍件作陰極。(4)鐵為活潑電極,作陽極時,自身放電。電解專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池
10、與電解池)電解答案:(1)負極逐漸變淺氫氧化鐵膠粒帶正電荷(2)1222(3)鍍件AgNO3(合理即可)5.4 g變小(4)FeCu2=CuFe2+專題講座首頁 尾頁上頁下頁對點訓練:2(2014臺州模擬)如圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個電解池,X、Y為直流電源的兩個電極。電解過程中,發(fā)現(xiàn)石墨電極附近先變紅。請回答:高考中的組合裝置(原電池與電解池)專題講座首頁 尾頁上頁下頁(1)電源X極為_極(填“正”或“負”),乙池中Pt電極上的電極反應式為_。(2)甲池若為電解精煉銅的裝置,其陰極增重12.8 g,則乙池中陰極上放出的氣體在標準狀況下的體積為_,電路中通過的電子為_mol。(3)在(2)的情況下
11、,若乙池剩余溶液的體積仍為400 mL,則電解后所得溶液c(OH)_。高考中的組合裝置(原電池與電解池)專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池)解析:(1)由題意得X極為正極,Pt電極為電解池的陽極,電極反應式為2Cl2e=Cl2。(2)甲池的陰極電極反應式:Cu22e=Cu。乙池的陰極電極反應式:2H2e=H2由電子守恒得:Cu2eH264 g2 mol22.4 L128 gn(e)V(H2)則:n(e)0.4 molV(H2)4.48 L專題講座首頁 尾頁上頁下頁高考中的組合裝置(原電池與電解池)(3)乙池發(fā)生反應:2Cl2H2O=2OHH2 Cl2 2 22.4 L n(OH)4.48 Ln(OH)0.4 mol電解后所得溶液c(OH)1 molL1電解答案: (1)正2Cl2e=Cl2 (2)4.48 L0.4(3)1 molL1