专题讲座六-高考中的组合装置(原电池与电解池)教学文稿

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1、专题讲座六高考中的组合装置原电池与电解池首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池将原电池和电解池结合在一起综合考查化学反应中的能量变化氧化还原反应化学实验和化学计算等知识是高考试卷中电化学部分的重要题型该类题目的考查内容通常有以下几个方面电极的判断电极反应方程式的书写实验现象的描述溶液离子的移动 pH的变化及电解质溶液的恢复运用电子守恒处理相关数据等解答该类试题时电池种类的判断是关键整个电路中各个电池工作时电子守恒是数据处理的法宝首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池 1 多池串联装置中电池类型的判断 2 根据电池中的电池

2、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而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为电解池首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池 1 多池串联装置中电池类型的判断 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

3、 B D极发生还原反应 A C极发生氧化反应首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池 2 有关概念的分析判断在确定了原电池和电解池后有关概念的分析和判断如电极的判断电极反应方程式的书写实验现象的描述溶液离子的移动 pH的变化及电解质溶液的恢复等只要按照各自的规律分析就可以了首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池 3 综合装置中的有关计算原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒分析时要注意两点串联电路中各支路电流相等并联电路中总电流等于各支路电流之和在此基础上分析处理其他各种数据首页尾页上页下页高考中的组合

4、装置原电池与电解池 3 综合装置中的有关计算图中装置甲是原电池乙是电解池若电路中有0 2mol电子转移则Zn极溶解6 5g Cu极上析出H22 24L 标准状况 Pt极上析出Cl20 1mol C极上析出Cu6 4g 甲池中H 被还原生成ZnSO4 溶液pH变大乙池中是电解CuCl2 由于Cu2 浓度的减小使溶液pH微弱增大电解后再加入适量CuCl2固体可使溶液复原首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池 2012 高考海南卷新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料两电极上分别通入CH4和O2 电解质为KOH溶液某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源

5、进行饱和氯化钠溶液电解实验如图所示首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池回答下列问题 1 甲烷燃料电池正极负极的电极反应分别为 2 闭合K开关后 a b电极上均有气体产生其中b电极上得到的是电解氯化钠溶液的总反应方程式为 3 若每个电池甲烷通入量为1L 标准状况且反应完全则理论上通过电解池的电量为 C 法拉第常数F 9 65 104C mol 1 最多能产生的氯气体积为 L 标准状况首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池解析 1 总反应式为 CH4 2O2 2OH CO32 3H2O 正极反应式为2O2 4H2O 8e 8OH 则负极反应

6、式由总反应式减正极反应式得到 2 由图可看出一二两池为串联的电源其中甲烷是还原剂所在电极为负极因而与之相连的b电极为阴极产生的气体为氢气 3 1mol甲烷氧化失去电子8mol 电量为8 96500C 因题中虽有两个燃料电池但电子的传递只能用一个池的甲烷量计量 1L为1 22 4mol 可求电量甲烷失电子是Cl 失电子数的8倍则得到氢气为4L CH4 8Cl 4Cl2 首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池首页尾页上页下页对点训练 1 2014 承德高三质检如下图装置所示 C D E F X Y都是惰性电极甲乙中溶液的体积和浓度都相同假设通电前

7、后溶液体积不变 A B为外接直流电源的两极将直流电源接通后 F极附近呈红色高考中的组合装置原电池与电解池首页尾页上页下页请回答 1 B极是电源的一段时间后甲中溶液颜色丁中X极附近的颜色逐渐变浅 Y极附近的颜色逐渐变深这表明在电场作用下向Y极移动 2 若甲乙装置中的C D E F电极均只有一种单质生成时对应单质的物质的量之比为 3 现用丙装置给铜件镀银则H就是填镀层金属或镀件电镀液是溶液当乙中溶液的pH是13时此时乙溶液体积为500mL 丙中镀件上析出银的质量为甲中溶液的pH 填变大变小或不变 4 若将C电极换为铁其他装置都不变则甲中

8、发生的总反应的离子方程式为高考中的组合装置原电池与电解池首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池首页尾页上页下页对点训练 2 2014 台州模拟如图为相互串联的甲乙两个电解池 X Y为直流电源的两个电极电解过程中发现石墨电极附近先变红请回答高考中的组合装置原电池与电解池首页尾页上页下页 1 电源X极为极填正或负乙池中Pt电极上的电极反应式为 2 甲池若为电解精炼铜的装置其阴极增重12 8g 则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为电路中通过的电子为 mol 3 在

9、2 的情况下若乙池剩余溶液的体积仍为400mL 则电解后所得溶液c OH 高考中的组合装置原电池与电解池首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池解析 1 由题意得X极为正极 Pt电极为电解池的阳极电极反应式为2Cl 2e Cl2 2 甲池的阴极电极反应式 Cu2 2e Cu 乙池的阴极电极反应式 2H 2e H2 由电子守恒得 Cu 2e H264g2mol22 4L12 8gn e V H2 则 n e 0 4molV H2 4 48L 首页尾页上页下页高考中的组合装置原电池与电解池 3 乙池发生反应 2Cl 2H2O 2OH H2 Cl2 222 4Ln OH 4 48Ln OH 0 4mol电解后所得溶液c OH 1mol L 1 电解答案 1 正2Cl 2e Cl2 2 4 48L0 4 3 1mol L 1

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