高中化學(xué)-原電池與電解池教學(xué)課件設(shè)計(jì)

高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)

專題二化學(xué)基本理論突破點(diǎn)7原電池與電解池

核心知識.聚焦提煉1原電池與電解池工作原理1.原電池和電解池的比較2．原電池正、負(fù)極的判斷方法3．電解池陰、陽極的判斷方法提煉2電極反應(yīng)式書寫及電極產(chǎn)物分析1.原電池電極反應(yīng)式的書寫探究氫氧燃料電池的電極反應(yīng)1、堿性介質(zhì)中的電極反應(yīng)2、酸性介質(zhì)中的電極反應(yīng)2．電解池電極反應(yīng)式的書寫步驟3．燃料電池電極反應(yīng)式的書寫方法

(1)找位置、寫式子：負(fù)極反應(yīng)式應(yīng)符合“還原劑－ne－―→氧化產(chǎn)物”的形式；正極反應(yīng)式符合“氧化劑＋ne－―→還原產(chǎn)物”的形式。

（2）燃料中的碳、氫元素及助燃劑氧氣在不同介質(zhì)中放電后的具體存在形式不同。①酸性介質(zhì)：碳、氫元素分別轉(zhuǎn)化為CO2、H＋；O2轉(zhuǎn)化為H2O。②堿性介質(zhì)：碳、氫元素分別轉(zhuǎn)化為CO、轉(zhuǎn)化OH－。

(2)查電荷，添離子：檢查(1)中電極反應(yīng)式的電荷是否守恒，若是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，則可通過添加OH－或H＋的方法使電荷守恒，但要注意，在酸性溶液中不添加OH－，在堿性溶液中不添加H＋。若是在熔融態(tài)電解質(zhì)中進(jìn)行的反應(yīng)，則可添加熔融態(tài)電解質(zhì)中的相應(yīng)離子。(3)查原子，添物質(zhì)：檢查是否符合原子守恒，若是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，可添加H2O使原子守恒。(4)對于較復(fù)雜的電極反應(yīng)，可用總反應(yīng)式減去較簡單一極的電極反應(yīng)式得到提煉3金屬的腐蝕與防護(hù)1.金屬腐蝕快慢程度的判斷方法2．金屬電化學(xué)保護(hù)的兩種方法回訪1

(2016·全國乙卷)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na＋和SO可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是(

)A．通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pHB．該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C．負(fù)極反應(yīng)為2H2O－4e－===O2＋4H＋，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D．當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成B

[A項(xiàng)正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，由于生成H＋，正極區(qū)溶液中陽離子增多，故中間隔室的SO向正極遷移，正極區(qū)溶液的pH減小。B項(xiàng)負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，陰離子增多，中間隔室的Na＋向負(fù)極遷移，故負(fù)極區(qū)產(chǎn)生NaOH，正極區(qū)產(chǎn)生H2SO4。C項(xiàng)由B項(xiàng)分析可知，負(fù)極區(qū)產(chǎn)生OH－，負(fù)極區(qū)溶液的pH升高。D項(xiàng)正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí)，生成0.25molO2。]回訪3

(2015·全國卷Ⅰ)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是(

)

A．正極反應(yīng)中有CO2生成B．微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移

C．質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

D．電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2OA

[圖示所給出的是原電池裝置。A.有氧氣反應(yīng)的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，因?yàn)橛匈|(zhì)子通過，故正極電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C6H12O6在微生物的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，負(fù)極上有CO2產(chǎn)生，故A不正確。B.微生物電池是指在微生物作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所以微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移，故B正確。C.質(zhì)子是陽離子，陽離子由負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，故C正確。D.正極的電極反應(yīng)式為6O2＋24e－＋24H＋===12H2O，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，兩式相加得電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，故D正確。]回訪4

(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ節(jié)選)次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)的還原性。H3PO2也可用電滲析法制備。“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：(1)寫出陽極的電極反應(yīng)式____________________________________。(2)分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因___________________________。(3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有_____雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是______。

[解析]

(1)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，在反應(yīng)中OH－失去電子，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。(2)H2O放電產(chǎn)生H＋，H＋進(jìn)入產(chǎn)品室，原料室中的H2PO穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者發(fā)生反應(yīng)：H＋＋H2PO2H3PO2。(3)如果撤去陽膜，H2PO2-或H3PO2可能被氧化。[答案]