高考化學總復習 專題講座六 多池串聯(lián)組合裝置的解題方法課件.ppt

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專題講座六 多池串聯(lián)組合裝置的解題方法,將原電池和電解池結(jié)合在一起，綜合考查化學反應中的能量變化、氧化還原反應、化學實驗和化學計算等知識，是高考試卷中電化學部分的重要題型。該類題目的考查內(nèi)容通常有以下幾個方面：電極的判斷、電極反應方程式的書寫、實驗現(xiàn)象的描述、溶液中離子的移動、pH的變化以及電解質(zhì)溶液的恢復、運用電子守恒處理相關數(shù)據(jù)等。 順利解答該類試題的關鍵是把握以下三點： (1)透徹理解原電池、電解池的工作原理。 (2)準確判斷原電池和電解池。 (3)靈活利用電子守恒，是數(shù)據(jù)處理的法寶。,1．多池串聯(lián)裝置中電池類型的判斷 (1)直接判斷：非常直觀明顯的裝置，如燃料電池、鉛蓄電池等在電路中，則其他裝置為電解池。如圖：A為原電池，B為電解池。,,(2)根據(jù)電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液判斷：原電池一般是兩種不同的金屬電極或一個金屬電極一個碳棒做電極；而電解池則一般都是兩個惰性電極，如兩個鉑電極或兩個碳棒。原電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應。如圖：B為原電池，A為電解池。,,(3)根據(jù)電極反應現(xiàn)象判斷：在某些裝置中根據(jù)電極反應或反應現(xiàn)象可判斷電極，并由此判斷電池類型，如圖： 若C極溶解，D極上析出Cu，B極附近溶液變紅，A極上放出黃綠色氣體，則可知乙是原電池，D是正極，C是負極；甲是電解池，A是陽極，B是陰極。B、D極發(fā)生還原反應，A、C極發(fā)生氧化反應。,,2．綜合裝置中的有關計算 原電池和電解池綜合裝置的有關計算的根本依據(jù)就是電子轉(zhuǎn)移的守恒，分析時要注意兩點： (1)串聯(lián)電路中各支路電流相等。 (2)并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和。 在此基礎上分析處理其他各種數(shù)據(jù)。如圖所示： 圖中裝置甲是原電池，乙是電解池，若電路中有0.2 mol電子轉(zhuǎn)移，則Zn極溶解6.5 g，Cu極上析出H2 2.24 L(標準狀況)，Pt極上析出Cl2 0.1 mol，C極上析出Cu 6.4 g。甲池中H＋被還原，生成ZnSO4，溶液pH變大；乙池中是電解CuCl2，由于Cu2＋濃度的減小使溶液pH微弱增大，電解后再加入適量CuCl2固體可使溶液復原。,,典例 下圖所示裝置中，甲、乙、丙燒杯依次盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。 接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中K2SO4溶液為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題： (1)電源的N端為______________________________________極。 (2)電極b上發(fā)生的電極反應為____________________________。,,(3)列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積： _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (4)電極c的質(zhì)量變化是________g。 (5)電解前后各溶液的酸堿性大小是否發(fā)生變化，簡述其原因： 甲溶液______________________________________________； 乙溶液______________________________________________； 丙溶液______________________________________________。,即時訓練 1．(2014年高考廣東卷)某同學組裝了如圖所示的電化學裝置，電極Ⅰ為Al，其他均為Cu，則( ) A．電流方向：電極Ⅳ→A→電極Ⅰ B．電極Ⅰ發(fā)生還原反應 C．電極Ⅱ逐漸溶解 D．電極Ⅲ的電極反應：Cu2＋＋2e－===Cu,,解析：當多個池串聯(lián)時，兩電極材料活潑性相差大的作原電池，其他池作電解池，由此可知圖示中左邊兩池組成原電池，右邊組成電解池。A.電子移動方向：電極Ⅰ→A→電極Ⅳ，電流方向與電子移動方向相反，A正確。B.原電池負極在工作中失電子，被氧化，發(fā)生氧化反應，B錯誤。C.原電池正極為得電子極，銅離子在電極Ⅱ上得電子，生成銅單質(zhì)，該電極質(zhì)量逐漸增大，C錯誤。D.電解池中陽極為非惰性電極時，電極本身失電子，形成離子進入溶液中，因為電極Ⅱ為正極，因此電極Ⅲ為電解池的陽極，其電極反應式為Cu－2e－===Cu2＋，D錯誤。 答案：A,2.按如圖裝置實驗，A、B兩燒杯分別盛放200 g 10% NaOH和足量CuSO4溶液。通電一段時間后，c極上有Cu析出；又測得A燒杯中溶液的質(zhì)量減少4.5 g(不考慮水的蒸發(fā))。則下列敘述中正確的是( ) A．電源P極為負極 B．標準狀況下，b極產(chǎn)生氣體的體積為5.6 L C．c極上析出固體的質(zhì)量為32 g D．a(chǎn)極上所發(fā)生的電極反應式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 答案：A,,3．課題式研究性學習是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維的良好方法。某研究性學習小組將下列裝置如圖連接，D、F、X、Y都是鉑電極，C、E是鐵電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。試回答下列問題：,,(1)電源B極是________極。 (2)甲裝置中電解反應的總化學方程式是____________________。 (3)設電解質(zhì)溶液過量，則同一時間內(nèi)C、D電極上參加反應的單質(zhì)或生成的單質(zhì)的物質(zhì)的量之比是________。 (4)欲用丙裝置將粗銅(含少量鐵、鋅等雜質(zhì))精煉，G極材料應該是________(填“粗銅”或“精銅”)，電解液中原溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度將__________(填“變大”“變小”或“不變”)。 (5)裝置丁中的現(xiàn)象是____________________________________。 (6)設甲池中溶液的體積在電解前后都是500 mL，當乙池所產(chǎn)生氣體的體積為4.48 L(標準狀況)時，甲池中生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為________mol/L。,