2019版第6章专项突破13“多池”组合装置分析与电化学计算.doc

(十三 ) “多池 ”组合装置分析与电化学计算 (对应学生用书第 127 页) 突破 1| “多池”组合装置的原理分析 [考纲知识整合 ] 1．直接判断 非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如下图： A 为原电池， B 为电解池。 2．根据电池中的电极材料和电解质溶液判断 (1)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；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。 (2)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。 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： 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 1 极。 B、D 极发生还原反应， A 、C 极发生氧化反应。 [高考命题点突破 ] 命题点 “多池 ”组合装置的原理分析 1．(2018 ·沈阳质检 )用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解 Na2SO4 溶液， 已知固体氧化物在高温下允许氧离子 (O2－ )在其间通过，其工作原理如图所示 (c、 d 均为惰性电极 )。下列有关说法正确的是 ( ) A．电路中电子流向为 a→d→c→b B．电极 b 为负极，电极反应式为 O2＋4e－===2O2－ C．电解后烧杯中溶液 pH 增大 D．理论上 b 极消耗气体和 c 极生成气体质量相等 D [ 在溶液中没有电子的流动，只有离子的流动， A 项错误；通入 O2 的一极 (电极 b)为电池的正极，发生还原反应， B 项错误；惰性电极电解 Na 2SO4 溶 液实质上是电解水，溶液的 pH 不变， C 项错误； c 极生成 O2，根据得失电 子守恒可知 D 项正确。 ] －1 的 H2 4 溶液，烧杯 B － 1 的 CuCl2 2．烧杯 A 中盛放 0.1 mol L· 中盛放 0.1 mol L· SO 溶液 (两种溶液均足量 )，装置如图所示，下列说法不正确的是 ( ) A．A 中 Fe 极质量减少， C 极有气体产生 B．A 为电解池， B 为原电池 C．当 A 烧杯中产生 0.1 mol 气体时， B 烧杯中产生气体的物质的量也为 0.1 mol 2 D．经过一段时间， B 烧杯中溶液的 pH 增大 (不考虑 Cl 2 溶于水 ) [构成 A 装置的活动性不同的电极、 电解质溶液，两极形成了闭合的回路， 所以 A 为原电池装置， 且 A 为 B 的电解提供电能。 电极反应式分别为 (烧杯 A )C 正极： 2H＋＋2e－===H 2↑ ，Fe 负极： Fe－2e－===Fe 2＋。(烧杯 B 中) 阴极： Cu2＋＋2e －===Cu ，阳极： 2Cl－－2e－===Cl 2↑ 。烧杯 B 中电解氯化 铜，铜离子浓度减小，水解程度减小， pH 增大。 ] 突破 2| 电化学计算 [考纲知识整合 ] 1．计算原则 电化学的反应是氧化还原反应，各电极上转移电子的物质的量相等，无论是单一电池还是串联电解池，均可抓住电子守恒计算。 关键： A．电极名称要区分清楚； B．电极产物要判断准确； C．各产物间量的关系遵循电子得失守恒。 2．三种计算方法 提醒：在电化学计算中，还常利用 Q＝ I·t和 Q＝n(e－)× NA ×1.60× 10－19 C 3 来计算电路中通过的电量。 [典例导航 ] 500 mL NaNO3 和 Cu(NO3 － ＝ －1 ，用石墨作电 ) 2 的混合溶液中 c(NO3 ) · 0.3 mol L 极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到气体 1.12 L(标准状况下 )， 假定电解后溶液体积仍为 500 mL，下列说法正确的是 () A．原混合溶液中 ＋ － 1 c(Na )＝ 0.2 mol L· B．电解后溶液中 ＋ － 1 c(H )＝0.2 mol L· C．上述电解过程中共转移 0.4 mol 电子 D．电解后得到的 Cu 的物质的量为 0.1 mol 【答案】 B (1)整个电解过程，阴极电极反应式为 _______________________________ 。 (2)如何使电解后溶液复原？ ______________________________________ 。 【答案】 (1)Cu2＋ ＋2e－===Cu、2H＋＋ 2e－ ===H2↑ (2)加入 4.9 g Cu(OH)2( 或同时加入 4 g CuO 和 0.9 g H2 O) [ 易错防范