高考化学总复习 考点核心突破 原电池和电解池原理的综合运用章末专题讲座课件.ppt

章末专题讲座原电池和电解池原理的综合运用 将原电池和电解池结合在一起 综合考查化学反应中的能量变化 氧化还原反应 化学实验和化学计算等知识 是高考试卷中电化学部分的重要题型 该类题目的考查内容通常有以下几个方面 电极的判断 电极反应方程式的书写 实验现象的描述 溶液离子的移动 ph的变化以及及电解质溶液的恢复 运用电子守恒处理相关数据等 顺利解答该类试题的关键是把握以下三点 1 透彻理解原电池 电解池的工作原理 2 准确判断原电池和电解池 3 灵活利用电子守恒处理数据 1 多池串联装置中电池类型的判断 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 如下图 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作电极 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 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 2 综合装置中的有关计算原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒 分析时要注意两点 1 串联电路中各支路电流相等 2 并联电路中总电流等于各支路电流之和 在此基础上分析处理其他各种数据 如图所示 图中装置甲是原电池 乙是电解池 若电路中有0 2mol电子转移 则zn极溶解6 5g cu极上析出h22 24l 标准状况 pt极上析出cl20 1mol c极上析出cu6 4g 甲池中h 被还原 生成znso4 溶液ph变大 乙池中是电解cucl2 由于cu2 浓度的减小使溶液ph微弱增大 电解后再加入适量cucl2固体可使溶液复原 某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题 当闭合该装置的电键时 观察到电流计的指针发生了偏转 请回答下列问题 1 甲池为 填 原电池 电解池 或 电镀池 通入ch3oh电极的电极反应为 2 乙池中a 石墨 电极的名称为 填 正极 负极 或 阴极 阳极 总反应式为 3 当乙池中b极质量增加5 40g时 甲池中理论上消耗o2的体积为 ml 标准状况 丙池中 极析出 g铜 4 若丙中电极不变 将其溶液换成nacl溶液 电键闭合一段时间后 甲中溶液的ph将 填 增大 减小 或 不变 丙中溶液的ph将 填 增大 减小 或 不变 练习1 铅蓄电池的工作原理为 pb pbo2 2h2so4 2pbso4 2h2o研读下图 下列判断不正确的是 答案c 练习2 下图装置所示 c d e f x y都是惰性电极 甲 乙中溶液的体积和浓度都相同 假设通电前后溶液体积不变 a b为外接直流电源的两极 将直流电源接通后 f极附近呈红色 请回答 1 b极是电源的 一段时间后 甲中溶液颜色 丁中x极附近的颜色逐渐变浅 y极附近的颜色逐渐变深 这表明 在电场作用下向y极移动 2 若甲 乙装置中的c d e f电极均只有一种单质生成时 对应单质的物质的量之比为 3 现用丙装置给铜件镀银 则h应是 填 镀层金属 或 镀件 电镀液是 溶液 当乙中溶液的ph是13时 此时乙溶液体积为500ml 丙中镀件上析出银的质量为 甲中溶液的ph 填 变大 变小 或 不变 4 若将c电极换为铁 其他装置都不变 则甲中发生的总反应的离子方程式为 解析 1 由装置图知 直流电源与各电解池串联 由f极附近呈红色知 f极为阴极 则e极为阳极 d极为阴极 c极为阳极 g极为阳极 h极为阴极 x极为阳极 y极为阴极 a极为正极 b极为负极 甲装置是用惰性电极电解cuso4溶液 由于cu2 放电 导致c cu2 降低 溶液颜色逐渐变浅 丁装置是胶体的电泳实验 由于x极附近的颜色逐渐变浅 y极附近的颜色逐渐变深 说明氢氧化铁胶粒带正电荷 2 当甲 乙装置中的c d e f电极均只有一种单质生成时 c d e f电极的产物分别为 o2 cu cl2 h2 根据各电极转移电子数相同 则对应单质的物质的量之比为 1 2 2 2 3 给铜件镀银 根据电镀原理 铜件作阴极 银作阳极 电镀液是可溶性银盐 当乙中溶液的ph是13时 则乙中n oh 0 1mol l 1 0 5l 0 05mol 即各电极转移电子0 05mol 所以丙中析出银0 05mol 甲装置中由于电解产生h 导致溶液的酸性增强 ph变小 4 若将c电极换为铁 则铁作阳极发生反应 fe 2e fe2 d极发生 cu2 2e cu 则总反应的离子方程式为 fe cu2 cu fe2 答案 1 负极逐渐变浅氢氧化铁胶粒带正电荷 2 1 2 2 2 3 镀件agno3 合理即可 5 4g变小 4 fe cu2 cu fe2 练习3 下图所示装置中 甲 乙 丙三个烧杯依次分别盛放100g5 00 的naoh溶液 足量的cuso4溶液和100g10 00 的k2so4溶液 电极均为石墨电极 1 接通电源 经过一段时间后 测得丙中k2so4浓度为10 47 乙中c电极质量增加 据此回答问题 电源的n端为 极 电极b上发生的电极反应为 列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积 电极c的质量变化是 g 电解前后各溶液的酸 碱性大小是否发生变化 简述其原因 甲溶液 乙溶液 丙溶液 2 如果电解过程中铜全部析出 此时电解能否继续进行 为什么 解析 1 乙中c电极质量增加 说明c处发生的反应为 cu2 2e cu c电极应为阴极 则m为负极 n为正极 甲中盛放的是naoh溶液 电解时实质上是电解水 b电极上的电极反应为 4oh 4e 2h2o o2 而要计算出b电极上产生气体的体积 就必须先根据丙中k2so4浓度的变化计算出转移电子的物质的量 设丙中电解水的质量为xg 由电解前后溶质质量相等可得 100 10 100 x 10 47 x 4 5g 所以整个反应转移了0 5mol电子 根据电极方程式可计算出b电极放出的o2为