2019届高中化学第四章专题提升四电化学基础课件新人教版选修.pptx

专题提升四 电化学基础,1.陌生电极反应式书写方法 (1)由陌生装置想到教材中熟悉的装置图,(2)例说书写步骤 例:电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境收益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。,(4)检查质量、电荷是否守恒,溶液的介质是否相等。,若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。写出电解时NO2发生反应的电极反应式:_ 。,典型例题1MnO2的生产方式之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阳极的电极反应式是 。,解析:找反应物产物 Mn2+ MnO2 标得失电子数 Mn2+ -2e-MnO2 配电荷守恒 Mn2+ -2e-MnO2+4H+,跟踪训练1(2018天津卷节选)O2辅助的Al-CO2电池工作原理如下图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。,2.多池串联装置的分析与判断 (1)直接判断 非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中,则其他装置为电解池。如图:A为原电池,B为电解池。,(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断 原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒;而电解池则一般都是两个惰性电极,如两个铂电极或两个碳棒。 原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图:B为原电池,A为电解池。,多个电池“串联”在一起,但没有外接直流电源,其中一个装置是原电池,装置中两个电极活泼性差异最大的装置为原电池,较活泼的作负极,其余均为电解池。 (3)根据电极反应现象判断 在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极,并由此判断电池类型,如图:,若C极溶解,D极上析出Cu,B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,则可知乙是原电池,D是正极,C是负极;甲是电解池,A是阳极,B是阴极。B、D极发生还原反应,A、C极发生氧化反应。 (4)“串联”类电池的解题流程,典型例题2 如图装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重bd。符合上述实验结果的盐溶液是( ),答案:B,解析:A项中当X为MgSO4时,b极上生成H2电极质量不增加,错误;C项中,X为FeSO4,Y为Al2(SO4)3,b、d极上均产生气体,C错误;D项中,b极上析出Cu,d极上析出Ag,其中d极质量大于b极质量,D错误。,跟踪训练2(2018辽宁沈阳质检)用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液,已知固体氧化物在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,其工作原理如图所示(c、d均为惰性电极)。下列有关说法正确的是( ),D,解析:在溶液中没有电子的流动,只有离子的流动,A项错误;通入O2的一极(电极b)为电池的正极,发生还原反应,B项错误;惰性电极电解Na2SO4溶液实质上是电解水,溶液的pH不变,C项错误;c极生成O2,根据得失电子守恒可知D项正确。,3.膜技术在电化学中的应用 (1)常见的离子交换膜,(2)隔膜的功能与作用,(3)举例,典型例题3(2016全国卷)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。,答案:B,跟踪训练3(2018河北保定模拟)用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,下列有关说法中不正确的是( ),B,4.电化学的有关计算 (1)原电池和电解池的计算常涉及的问题 两极产物的定量计算; 溶液pH的计算pH=-lgc(H+); 相对原子质量的计算和阿伏加德罗常数的值的测定; 根据转移电子的量求产物的量或根据产物的量求转移电子的量。 (2)计算原则 电化学的反应是氧化还原反应,各电极上转移电子的物质的量相等,无论是单一电池还是串联电解池,均可抓住电子守恒计算。 关键:A.电极名称要区分清楚;B.电极产物要判断准确;C.各产物间量的关系遵循电子得失守恒。,(3)常用的三种方法 根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路上转移的电子数相等; 根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算; 根据关系式计算:由得失电子守恒关系找到已知量与未知量之间的桥梁,得出计算所需的关系式。,(4)步骤 根据现象或其他条件(如果是电解池,可以根据与电源正负极的连接情况),准确判定电极上发生氧化还原反应的类型和电极名称; 准确写出电极反应式; 根据题目所给条件和所要求解的问题,使用上述合适的方法建立等量关系求解。,A.原混合溶液中c(Na+)=0.2 molL-1 B.电解后溶液中c(H+)=0.2 molL-1 C.上述电解过程中共转移0.4 mol电子 D.电解后得到的Cu的物质的量为0.1 mol,答案:B,跟踪训练4 将1 L一定浓度的CuSO4溶液,用a、b两个石墨电极电解,当a极上产生22.4 L(标准状况下)气体时,b极上只有固体析出。然后将a、b两极反接,继续通直流电,b极上又产生22