高三化學(xué)高考備考一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題電化學(xué)原理的綜合應(yīng)用課件

電化學(xué)原理的綜合應(yīng)用導(dǎo)航?課標(biāo)要求1.學(xué)會(huì)分析電源與電解池串聯(lián)裝置。2.知道電化學(xué)裝置中隔膜的類(lèi)型及作用。3.掌握電化學(xué)計(jì)算中的常用方法。1.常見(jiàn)串聯(lián)裝置圖

模型一外接電源與電解池的串聯(lián)(如圖)A、B為兩個(gè)串聯(lián)電解池，相同時(shí)間內(nèi)，各電極得失電子數(shù)相等。模型二原電池與電解池的串聯(lián)(如圖)

圖甲

圖乙顯然兩圖中，A均為原電池，B均為電解池。2.“串聯(lián)”類(lèi)裝置的解題流程1.某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行電解

飽和NaCl溶液的實(shí)驗(yàn)，裝置如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是(

)A2.如圖為擬通過(guò)甲裝置除去污水中的乙酸鈉和對(duì)氯苯酚，同時(shí)利用此裝置產(chǎn)生的電能進(jìn)行粗銅的精煉。下列說(shuō)法不正確的是(

)C3.某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問(wèn)題。當(dāng)閉合該裝置的

電鍵時(shí)，觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)甲池為_(kāi)_______(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________________________。(2)乙池中A(石墨)電極的名稱(chēng)為_(kāi)_______(填“正極”“負(fù)極”“陰極”或“陽(yáng)極”)，總反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________。(3)當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40g時(shí)，甲池中理論上消耗O2的體積為_(kāi)_______mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，丙池中________極析出________g銅。(4)若丙池中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，甲中溶液的pH將________(填“增大”“減小”或“不變”)；丙中溶液的pH將________(填“增大”“減小”或“不變”)。答案

(3)280

D

(4)減小增大【課堂點(diǎn)撥】

(1)多池串聯(lián)的裝置中，先根據(jù)電極反應(yīng)物和電解質(zhì)溶液判斷哪個(gè)是原電池，其余裝置一般為電解池。(2)與原電池正極相連的電極為電解池陽(yáng)極，與原電池負(fù)極相連的電極為電解池陰極，據(jù)此判斷各池中發(fā)生的反應(yīng)。1.常見(jiàn)的隔膜隔膜又叫離子交換膜，由高分子特殊材料制成。離子交換膜分三類(lèi)：(1)陽(yáng)離子交換膜，簡(jiǎn)稱(chēng)陽(yáng)膜，只允許陽(yáng)離子通過(guò)，不允許陰離子通過(guò)。(2)陰離子交換膜，簡(jiǎn)稱(chēng)陰膜，只允許陰離子通過(guò)，不允許陽(yáng)離子通過(guò)。(3)質(zhì)子交換膜，只允許H＋通過(guò)，不允許其他陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)。2.隔膜的作用(1)能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(2)能選擇性的通過(guò)離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。3.“隔膜”電解池的解題步驟第一步，分清隔膜類(lèi)型。即交換膜屬于陽(yáng)膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過(guò)隔膜。第二步，寫(xiě)出電極反應(yīng)式，判斷交換膜兩側(cè)離子變化，推斷電荷變化，根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。第三步，分析隔膜作用。在產(chǎn)品制備中，隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度，避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)，或避免產(chǎn)物因發(fā)生反應(yīng)而造成危險(xiǎn)。題組一“隔膜”在新型電池中的應(yīng)用1.二甲醚(CH3OCH3)燃料電池的工作原理如圖，下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.該裝置能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能100%轉(zhuǎn)化為電能B.電子移動(dòng)方向：a極→b極→質(zhì)子交換膜→a極電極的電極反應(yīng)式為：CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋D.當(dāng)b電極消耗22.4LO2時(shí)，質(zhì)子交換膜有4molH＋通過(guò)C題組二隔膜在“雙室”電解池的應(yīng)用2.利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。可用電解LiCl溶液制備

LiOH，裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.電極B連接電源正極極區(qū)電解液為L(zhǎng)iCl溶液C.陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===

H2↑＋2OH－D.每生成1molH2，有1molLi＋

通過(guò)該離子交換膜B3.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉，是一種強(qiáng)還原劑。工業(yè)常用惰性電極電解亞硫酸氫鈉的方法制備連二亞硫酸鈉，原理及裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(

)B題組三隔膜在“多室”電解池的應(yīng)用4.某科研小組研究采用BMED膜堆(示意圖如下)，模擬以精制濃海水為原料直接制備酸堿。BMED膜堆包括陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜(A、D)。已知：在直流電源的作用下，雙極膜內(nèi)中間界面層發(fā)生水的解離，生成H＋和OH－。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.電極a連接電源的正極為陽(yáng)離子交換膜C.電解質(zhì)溶液采用Na2SO4溶液

可避免有害氣體的產(chǎn)生D.Ⅱ口排出的是淡水B5.普通電解精煉銅的方法所制備的銅中仍含雜質(zhì)，利用下面的雙膜(陰離子交換

膜和過(guò)濾膜)電解裝置可制備高純度的Cu。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.電極a為粗銅，電極b為純銅B.甲膜為過(guò)濾膜，可阻止陽(yáng)極泥及漂浮物雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)C.乙膜為陰離子交換膜，可阻止雜質(zhì)陽(yáng)離子進(jìn)入陰極區(qū)D.當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子時(shí)，可生成32g純銅D6.四室式電滲析法制備鹽酸和NaOH的裝置如圖所示。a、b、c為陰、陽(yáng)離子交換膜。已知：陰離子交換膜只允許陰離子透過(guò)，陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子透過(guò)。下列敘述正確的是(

)D【課堂點(diǎn)撥】

(1)含離子交換膜電化學(xué)裝置題的解題步驟(2)在原電池中應(yīng)用離子交換膜，起到替代鹽橋的作用，一方面能起到平衡電荷、導(dǎo)電的作用，另一方面能防止電解質(zhì)溶液中的離子與電極直接反應(yīng)，提高電流效率；在電解池中使用選擇性離子交換膜的主要目的是限制某些離子(或分子)的定向移動(dòng)，避免電解質(zhì)溶液中的離子或分子與電極產(chǎn)物反應(yīng)，提高產(chǎn)品純度或防止造成危險(xiǎn)等。1.根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算

先寫(xiě)出電極反應(yīng)式，再寫(xiě)出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。2.根據(jù)電子守恒計(jì)算(1)用于串聯(lián)電路中陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類(lèi)型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)用于混合溶液中電解的分階段計(jì)算。3.根據(jù)關(guān)系式計(jì)算1.將兩個(gè)鉑電極插入500mLCuSO4溶液中進(jìn)行電解，通電一定時(shí)間后，某一電極增重0.064g(設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時(shí)溶液中氫離子濃度約為(

)×10－3×10－3mol/L×10－3×10－7mol/LA2.用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液時(shí)，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(不考慮二氧化碳的溶解)。則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為(

)A.0.4mol B.0.5molC.0.6mol D.0.8molCD4.某化學(xué)課外活動(dòng)小組擬用鉛蓄電池進(jìn)行電絮凝凈水的實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)的實(shí)