高考化学 小专题复习课八串联电路中各类电化学装置的工作原理 ppt课件

1、八串联电路中各类电化学安装的任务原理 将原电池和电解池结合在一同，综合调查化学反响中的能量将原电池和电解池结合在一同，综合调查化学反响中的能量变化、氧化复原反响、化学实验和化学计算等知识，是高考变化、氧化复原反响、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。该类标题的调查内容通常有试卷中电化学部分的重要题型。该类标题的调查内容通常有以下几个方面：电极的判别、电极反响方程式的书写、实验以下几个方面：电极的判别、电极反响方程式的书写、实验景象的描画、溶液离子的挪动、景象的描画、溶液离子的挪动、pHpH的变化及电解质溶液的恢的变化及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处置相关数据等。注重调

2、查学生对知识的复、运用电子守恒处置相关数据等。注重调查学生对知识的迁移才干、灵敏运用才干、运用化学用语的才干。迁移才干、灵敏运用才干、运用化学用语的才干。 解答该类试题时电池种类的判别是关键，整个电路中各个电解答该类试题时电池种类的判别是关键，整个电路中各个电池任务时电子守恒，是数据处置的法宝。池任务时电子守恒，是数据处置的法宝。1.1.多池串联安装中电池类型的判别多池串联安装中电池类型的判别(1)(1)直接判别：非常直观明显的安装，如燃料电池、铅蓄电池直接判别：非常直观明显的安装，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，那么其他安装为电解池。如以下图：等在电路中，那么其他安装为电解池。如以下图：A

3、A为原电池，为原电池，B B为电解池。为电解池。(2)(2)根据电池中的电极资料和电解质溶液判别：根据电池中的电极资料和电解质溶液判别：原电池普通是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒原电池普通是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒做电极；而电解池那么普通都是两个惰性电极，如两个铂电做电极；而电解池那么普通都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极资料和电解质溶液之间能发极或两个碳棒。原电池中的电极资料和电解质溶液之间能发生自发的氧化复原反响，电解池的电极资料普通不能和电解生自发的氧化复原反响，电解池的电极资料普通不能和电解质溶液自发反响。如图：质溶液自发反响。如图：B

4、B为原电池，为原电池，A A为电解池。为电解池。(3)(3)根据电极反响景象判别：根据电极反响景象判别：在某些安装中根据电极反响或反响景象可判别电极，并由此在某些安装中根据电极反响或反响景象可判别电极，并由此判别电池类型，如图：判别电池类型，如图：假设假设C C极溶解，极溶解，D D极上析出极上析出CuCu，B B极附近溶液变红，极附近溶液变红，A A极上放出极上放出黄绿色气体，那么可知乙是原电池，黄绿色气体，那么可知乙是原电池，D D是正极，是正极， C C是负极；甲是负极；甲是电解池，是电解池， A A是阳极，是阳极，B B是阴极。是阴极。B B、D D极发生复原反响，极发生复原反响，A

5、A、C C极发生氧化反响。极发生氧化反响。2.2.有关概念的分析判别有关概念的分析判别在确定了原电池和电解池后，有关概念的分析和判别如：电在确定了原电池和电解池后，有关概念的分析和判别如：电极的判别、电极反响方程式的书写、实验景象的描画、溶液极的判别、电极反响方程式的书写、实验景象的描画、溶液离子的挪动、离子的挪动、pHpH的变化及电解质溶液的恢复等。只需按照各的变化及电解质溶液的恢复等。只需按照各自的规律分析就可以了。自的规律分析就可以了。 3.3.综合安装中的有关计算综合安装中的有关计算原电池和电解池综合安装的有关计算的根本根据就是电子转原电池和电解池综合安装的有关计算的根本根据就是电子转

6、移的守恒，分析时要留意两点：移的守恒，分析时要留意两点：(1)(1)串联电路中各支路电流相串联电路中各支路电流相等；等；(2)(2)并联电路中总电流等于各支路电流之和。在此根底上并联电路中总电流等于各支路电流之和。在此根底上分析处置其他各种数据。如下图：分析处置其他各种数据。如下图：图中安装甲是原电池，乙是电解池，假设电路中有图中安装甲是原电池，乙是电解池，假设电路中有0.2 mol0.2 mol电电子转移，那么子转移，那么ZnZn极溶解极溶解6.5 g6.5 g，CuCu极上析出极上析出H2 2.24 L(H2 2.24 L(规范情规范情况况) )，PtPt极上析出极上析出Cl2 0.1 m

7、olCl2 0.1 mol，C C极上析出极上析出Cu 6.4 gCu 6.4 g。甲池中。甲池中H+H+被复原，生成被复原，生成ZnSO4,ZnSO4,溶液溶液pHpH变大；乙池中是电解变大；乙池中是电解CuCl2CuCl2，由，由于于Cu2+Cu2+浓度的减小使溶液浓度的减小使溶液pHpH微弱增大，电解后再参与适量微弱增大，电解后再参与适量CuCl2CuCl2固体可使溶液复原。固体可使溶液复原。【训练【训练1 1】仔细察看以下安装，回答以下问题：】仔细察看以下安装，回答以下问题：(1)(1)安装安装B B中中PbO2PbO2上发生的电极反响为上发生的电极反响为_。衔接安装衔接安装B B、C

8、 C的的U U形管中装填含有琼脂的形管中装填含有琼脂的KClKCl饱和溶液，其作饱和溶液，其作用是用是_。(2)(2)安装安装A A中总反响的离子方程式为中总反响的离子方程式为_。(3)(3)假设安装假设安装D D的目的是在铜上镀银，那么的目的是在铜上镀银，那么X X为为_，极板极板N N的资料为的资料为_。【解析】此题的关键是判别哪些安装为原电池，哪些安装为【解析】此题的关键是判别哪些安装为原电池，哪些安装为电解池。此题所涉及的情形如类型电解池。此题所涉及的情形如类型(2)(2)。由盐桥可知安装。由盐桥可知安装B B、C C构成原电池。构成原电池。PbPb作负极：作负极：Pb-2e-+SO4

9、2-=PbSO4Pb-2e-+SO42-=PbSO4。PbO2PbO2作正作正极：极：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2OPbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O。安装。安装A A中与中与PbO2PbO2相相连的连的CuCu电极为电解池的阳极：电极为电解池的阳极：Cu-2e-=Cu2+Cu-2e-=Cu2+，PtPt电极为阴电极为阴极：极：2H+2e-=H22H+2e-=H2，总反响为，总反响为Cu+2H+ Cu2+H2Cu+2H+ Cu2+H2。安装。安装D D假设假设为电镀安装，镀层金属作阳极，镀件作阴极，极板为电镀安装，镀层金属作阳极，镀件作阴极，

10、极板M M为阴极，为阴极，应为铜，极板应为铜，极板N N为阳极，应为银，溶液为为阳极，应为银，溶液为AgNO3AgNO3溶液。溶液。 电解电解=答案：答案：(1)PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O(1)PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O使安装使安装B B、C C中的溶液连成通路中的溶液连成通路(2)Cu+2H+ Cu2+H2 (2)Cu+2H+ Cu2+H2 (3)AgNO3 Ag(3)AgNO3 Ag 电解电解=【训练【训练2 2】与甲醇燃料电池相比，乙醇燃料电池具有毒性低、】与甲醇燃料电池相比，乙醇燃料电池具有毒性低、实际能量密度高等优点，因此被

11、广泛以为是更有出路的燃料实际能量密度高等优点，因此被广泛以为是更有出路的燃料电池。如下图是一个乙醇燃料电池任务时的表示图。乙池中电池。如下图是一个乙醇燃料电池任务时的表示图。乙池中的两个电极均为石墨电极，乙池中盛有的两个电极均为石墨电极，乙池中盛有100 mL 100 mL 3.00 molL-13.00 molL-1的的CuSO4CuSO4溶液。请回答以下问题：溶液。请回答以下问题：(1)N(1)N的电极反响式为的电极反响式为_。(2)(2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属铜在此过程中，乙池中某一电极析出金属铜6.4 g6.4 g时，甲池时，甲池中实际上耗费氧气中实际上耗费氧气_L(_L(

12、规范情况下规范情况下) )。(3)(3)在此过程中，假设乙池中两电极产生的气体体积恰好相等在此过程中，假设乙池中两电极产生的气体体积恰好相等时时( (规范情况下规范情况下) )，实际上需通入乙醇，实际上需通入乙醇_g_g。【解析】【解析】(1)(1)解答此题的关键是判别甲池为原电池，乙池为电解答此题的关键是判别甲池为原电池，乙池为电解池。如以上所举的类型解池。如以上所举的类型(1)(1)。甲池为燃料电池，甲池中的总。甲池为燃料电池，甲池中的总反响式为反响式为C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2OC2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O，参与乙醇的电，参与乙醇的电极

13、为负极，通入极为负极，通入O2O2的电极为正极。乙池中的电极为正极。乙池中N N接甲池电源的正极接甲池电源的正极作阳极，阴离子在此发生氧化反响：作阳极，阴离子在此发生氧化反响：4OH-4e-=O2+2H2O4OH-4e-=O2+2H2O。(2)(2)根据转移的电子数可得关系式根据转移的电子数可得关系式O2O22Cu2Cu，由此可知当析出，由此可知当析出6.4 g Cu6.4 g Cu时需时需0.05 mol O20.05 mol O2，即需规范情况下，即需规范情况下1.12 L O21.12 L O2。 (3)(3)乙池中总反响式为乙池中总反响式为2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4，当当两电极产生的气体体积恰好相等时，阐明两电极产生的气体体积恰好相等时，阐明CuSO4CuSO4已电解完，又已电解完，又继续电解水。设电解了继续电解水。设电解了x mol H2Ox mol H2O，阳极气体：，阳极气体：n(n(阳阳) =) =(0.15+x/2) mol(0.15+x/2) mol，阴极气体：，阴极气体：n(n(阴阴) =x mol) =x mol，0.15+x/2=x0.15+x/2=x，解得解得x=0.3x=0.3，电解时共转移电子的物质的量为，电解时共转移电子的物质的量为n(e-) =n(e-)