电化学“多池和多室”串联问题及计算课件-高二上学期化学人教版选择性必修

组织建设第一节电解池第四章化学反应与电能课时3电化学“多池和多室”串联问题及计算1．常见的隔膜

隔膜又叫离子交换膜，由特殊高分子材料制成。离子交换膜分四类：①阳离子交换膜

②阴离子交换膜③质子交换膜④双极性膜：膜的一侧为阳膜，只允许阳离子通过，另一侧为阴膜，只允许阴离子通过。2．隔膜的作用(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。(2)能选择性地允许离子通过，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。一、“隔膜”原电池、电解池模型3．多室电解池的类型

多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性，即允许带某种电荷的离子通过而限制带相反电荷的离子通过，将电解池分为两室、三室等，以达到浓缩、净化、提纯以及电化学合成的目的。以惰性电极电解一定浓度的Na2CO3溶液为例：如何判断阴阳极？两室电解池以三室式电渗析法处理含KNO3的废水得到KOH和HNO3为例，其原理如图所示：阴极的电极反应：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－阳极的电极反应：2H2O－4e－==O2↑＋4H＋如何判断ab和cd膜种类？吸引中间隔室的K＋向阴极迁移，得到KOH溶液阴极区溶液的pH增大，ab膜为阳离子交换膜。吸引中间隔室的NO3-向阳极迁移，得到HNO3溶液，阳极区溶液的pH减小，cd膜为阴离子交换膜。三室电解池原电池和电解池统称为电池，将多个电池串联在一起，综合考查电化学知识是近年来高考命题的热点，该类题目能够考查学生对解题方法的掌握情况，需要学生具有缜密的思维能力及巧妙的处理数据的能力。

二、电化学“多池和多室”串联问题及计算（2020·重庆市铁路中学校高二阶段练习）已知装置E为电解池，认真观察下列装置，回答下列问题：装置D为_______(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，装置C中Pb上发生的电极反应方程式为_______。

有外接电源的电池均为电解池。如类型一：有外接电源电池则甲、乙、丙为电解池。一、多池串联装置中电池类型的判断类型二：无外接电源，则必有一池为原电池(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。甲为原电池，其余为电解池。类型二：无外接电源，则必有一池为原电池(1)直接判断有盐桥的为原电池(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做电极；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为电解池类型二：无外接电源，则必有一池为原电池活泼性相差大，反应速率快的为原电池能自发氧化还原反应的为原电池(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。“串联”类电池的解题流程二、电化学的定量计算电化学的反应本质是氧化还原反应，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。1．解题关键(1)电极名称要区分清楚；(2)电极产物要判断准确；(3)各产物间量的关系遵循得失电子守恒。2．电化学计算的三种方法如以电路中通过4mole－为桥梁可构建以下关系式：依据电子守恒，突破“串联电池”计算硼酸溶于水、酒精、甘油、醚类及香精油中，水溶液呈弱酸性。大量用于玻璃工业，可以改善玻璃制品的耐热、透明性能，提高机械强度，缩短熔融时间；H3BO3可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备，其工作原理如图：理论上每生成1m