苏教版选修4 专题1 微专题突破 原电池、电解池的原理及应用 学案.doc

原电池、电解池的原理及应用电化学知识是高考命题的热点之一，近几年高考中呈上升趋势，主要考查形式有两类：一是以传统形式考查原电池、电解池的工作原理及应用，二是以高科技或新型电池为背景考查原电池与电解池的工作原理。但不论哪种形式考查，主要考查点有正、负极(或阴、阳极)材料及电极反应、离子移动方向、电极上有关现象、产物判断等。一、原电池的原理及应用1原电池的原理2原电池的应用二、电解池的原理及应用1电解池的原理2电解池的应用(2016高考全国卷，11，6分)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so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。下列叙述正确的是()a通电后中间隔室的so离子向正极迁移，正极区溶液ph增大b该法在处理含na2so4废水时可以得到naoh和h2so4产品c负极反应为2h2o4e=o24h，负极区溶液ph降低d当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的o2生成审题指导信息提取形成思路由题图确定装置为电解池该装置为电解池。h2o在正(阳)极区放电，生成o2和h，正(阳)极区溶液ph减小，中间隔室中的阴离子so通过cd离子交换膜移向正(阳)极，故正(阳)极区得到h2so4；当电路中通过1 mol 电子时生成0.25 mol o2；h2o在负(阴)极区放电，生成oh和h2，负(阴)极区溶液ph增大，中间隔室中的阳离子na通过ab离子交换膜移向负(阴)极，故负(阴)极区可得到naoh明确电极反应对na2so4废水的处理结果答案b【突破训练】1微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()a正极反应中有co2生成b微生物促进了反应中电子的转移c质子通过交换膜从负极区移向正极区d电池总反应为c6h12o66o2=6co26h2o解析：选a。图示所给出的是原电池装置。a.有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为o24e4h=2h2o；在负极，c6h12o6在微生物的作用下发生氧化反应，电极反应式为c6h12o624e6h2o=6co224h，则负极上有co2产生，故a不正确。b.微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中电子的转移，故b正确。c.质子是阳离子，阳离子由负极区移向正极区，故c正确。d.正极的电极反应式为6o224e24h=12h2o，负极的电极反应式为c6h12o624e6h2o=6co224h，两式相加得电池总反应为c6h12o66o2=6co26h2o，故d正确。2用如图所示装置除去含cn、cl废水中的cn时，控制溶液ph为910，阳极产生的clo将cn氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是()a用石墨作阳极，铁作阴极b阳极的电极反应式：cl2oh 2e=cloh2oc阴极的电极反应式：2h2o2e=h22ohd除去cn的反应：2cn5clo2h=n22co25clh2o解析：选d。a.由题干信息可知cl在阳极放电生成clo，则阳极应为惰性电极，a项正确；b.cl在阳极放电生成clo，cl的化合价升高，故在阳极发生氧化反应，又已知该溶液呈碱性，b项正确；c.阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应，在碱性条件下，h2o提供阳离子(h)，c项正确；d.由于溶液是碱性条件，故除去cn发生的反应为2cn5clo h2o=n22co25cl2oh，d项错误。3(2017高考全国卷，11，6分)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的s8材料，电池反应为16lixs8=8li2sx(2x8)。下列说法错误的是() a电池工作时，正极可发生反应：2li2s62li2e=3li2s4b电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gc石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性d电池充电时间越长，电池中li2s2的量越多解析：选d。原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：li2s8li2s6li2s4li2s2，其中可能有2li2s62li2e=3li2s4，a项正确；该电池工作时，每转移0.02 mol电子，负极有0.02 mol li(质量为0.14 g)被氧化为li，则负极质量减少0.14 g，b项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极