《備考指南一輪 化學 》課件-專題講座2

化學反應(yīng)與能量第六章專題講座二電化學裝置的創(chuàng)新應(yīng)用【題型特點】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(yīng)方程式的書寫、實驗現(xiàn)象的描述、溶液離子的移動、pH的變化及電解質(zhì)溶液的恢復、運用電子守恒處理相關(guān)數(shù)據(jù)等。面對多個裝置連接圖時，首先要判斷裝置類型，再單個分析其工作原理。A．電極a連接電源的正極B．B為陽離子交換膜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【解析】根據(jù)題干信息確定該裝置為電解池，陰離子向陽極移動，陽離子向陰極移動，所以電極a為陽極，連接電源的正極，A正確；水在雙極膜A解離后，氫離子吸引陰離子透過B膜到左側(cè)形成酸，B為陰離子交換膜，B錯誤；電解質(zhì)溶液采用Na2SO4溶液，電解時生成氫氣和氧氣，可避免有害氣體的產(chǎn)生，C正確；海水中的陰、陽離子透過兩側(cè)交換膜向兩側(cè)移動，淡水從Ⅱ口排出，D正確?！敬鸢浮緽離子交換膜的功能在于選擇性地通過某些離子，目的是平衡整個溶液的離子濃度或電荷，利用離子交換膜的這一功能可用來制備物質(zhì)，解題時應(yīng)先分析出應(yīng)制備或提純的物質(zhì)，后確定裝置的正、負極(或陰、陽極)，根據(jù)離子交換膜的功能判斷特定離子的移動方向，進而逐一解答。本類試題利用離子交換膜阻止某些離子移動來隔離某些物質(zhì)，防止副反應(yīng)的發(fā)生或防止改變電解質(zhì)溶液的酸堿性。解題時應(yīng)先確定裝置的正、負極(或陰、陽極)，假定沒有離子交換膜由離子的移動方向判斷可能發(fā)生的其他反應(yīng)以及對設(shè)計目的的影響，進而分析解答。1．判斷“多池組合”中裝置的種類(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為原電池，則其他裝置為電解池。如下圖，A為原電池，B為電解池。(2)根據(jù)電池中的電極材料判斷。原電池一般是兩種不同的金屬電極或一種金屬電極、一個碳棒；而電解池則一般是兩個惰性電極，如兩個鉑電極或兩個碳棒。(3)根據(jù)電池中的電解質(zhì)溶液判斷。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(yīng)，電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。如下圖，B為原電池，A為電解池。(4)根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷。在某些裝置中根據(jù)電極反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象可判斷電極類型，并由此判斷電池類型，如下圖，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(yīng)，A、C極發(fā)生氧化反應(yīng)。2．“多池組合”裝置中的數(shù)據(jù)處理原電池和電解池綜合裝置的有關(guān)計算的根本依據(jù)就是電子轉(zhuǎn)移守恒，分析時要注意串聯(lián)電路中各支路電流相等?！敬鸢浮緿【專項訓練】1．(2019·安徽合肥質(zhì)檢)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料?？捎秒娊釲iCl溶液制備LiOH，裝置如下圖所示。下列說法中正確的是(

)A．電極B連接電源正極B．A極區(qū)電解液為LiCl溶液C．陽極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．每生成1molH2，有1molLi＋通過該離子交換膜【答案】B

【解析】由題意知，電解LiCl溶液制備LiOH，由于B電極生成氫氣，A與B用陽離子交換膜隔開，所以B為陰極，B極區(qū)為LiOH溶液，A極區(qū)為LiCl溶液。B為陰極，連接電源負極，A錯誤；陽極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，C錯誤；每生成1molH2，有2molLi＋通過該離子交換膜，D錯誤。2．(2019·山西太原模擬)氨硼烷(NH3·BH3)電池可在常溫下工作，裝置如圖所示。該電池工作時的總反應(yīng)為NH3·BH3＋3H2O2===NH4BO2＋4H2O。下列說法正確的是(

)A．負極附近溶液的pH增大B．正極的反應(yīng)式為H2O2＋2H＋＋2e－===2H2OC．電池工作時，BO通過質(zhì)子交換膜向正極移動D．消耗3.1g氨硼烷，理論上轉(zhuǎn)移0.2mol電子【答案】B

3．(2019·廣東七校聯(lián)考)如圖所示，甲池的總反應(yīng)式為N2H4＋O2===N2＋2H2O。下列說法正確的是(

)A．乙池中Fe電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．乙池中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)可寫為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH減小D．甲池中每消耗0.1molN2H4，乙池電極上則會析出6.4g固體【答案】B

【解析】

乙池中Fe電極是電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；乙池中石墨電極是電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)可寫為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，B正確；甲池總反應(yīng)生成了水，則KOH溶液濃度變小，pH減小，乙池的陰極析出銅，結(jié)合B項可知乙池溶液的pH減小，C錯誤；根據(jù)各個電極流過的電量相等得關(guān)系式N2H4～2Cu，甲池消耗0.1molN2H4時，則乙池電極上會析出12.8g