课件编号12802295

2023年江苏高考 化学大一轮复习 专题6 第三单元 第3讲 多池、多室的电化学装置 (学案+课时精练 word版含解析)

日期:2024-06-16 科目:化学 类型:高中学案 查看:70次 大小:1613796Byte 来源:二一课件通
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第3讲 多池、多室的电化学装置 复习目标 1.掌握多池连接的分析应用。2.了解离子交换膜的分类及特点。3.理解离子交换膜在装置中的作用。 考点一 多池串联的两大模型及原理分析 常见串联装置图 模型一 外接电源与电解池的串联(如图) A、B为两个串联电解池,相同时间内,各电极得失电子数相等。 模型二 原电池与电解池的串联(如图) 显然两图中,A均为原电池,B均为电解池。 1.某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转。 请回答下列问题: (1)甲池为_____(填“原电池”“电解池”或“电镀池”),通入CH3OH电极的电极反应式为_____。 (2)乙池中A(石墨)电极的名称为_____(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”),总反应式为_____。 (3)当乙池中B极质量增加5.40 g时,甲池中理论上消耗O2的体积为_____mL(标准状况下),丙池中_____极析出_____g铜。 (4)若丙池中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲池中溶液的pH将_____(填“增大”“减小”或“不变”,下同);丙池中溶液的pH将_____。 答案 (1)原电池 CH3OH-6e-+8OH-===CO+6H2O (2)阳极 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 (3)280 D 1.60 (4)减小 增大 解析 (1)甲池为原电池,通入CH3OH的电极为负极,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-===CO+6H2O。 (2)乙池中电解AgNO3溶液,其中C作阳极,Ag作阴极,总反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3。 (3)根据各电极上转移的电子数相同,得n(Ag)=4n(O2)=2n(Cu),故V(O2)=××22.4 L=0.28 L=280 mL,m(Cu)=××64 g=1.60 g。(4)若丙池中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,根据丙池中总反应2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,则溶液pH增大,而甲池中总反应为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O,溶液pH减小。 2.中科院长春应化所张新波团队提出了一种独特的锂—氮电池(Li—N2),该电池在放电过程中消耗氮气,充电过程中释放氮气,实现氮气的循环,并对外提供电能。该电池在充电时发生反应:2Li3N===N2↑+6Li。现以该电池为电源进行如图所示实验,下列说法正确的是(  ) A.乙电极上的反应为2Li3N-6e-===N2↑+6Li+ B.充电过程Li+由甲电极迁移向乙电极,并在多孔碳布表面生成Li3N C.石墨a电极和m、n处均可能有铜析出 D.锂—氮电池为绿色固氮提供了一种可能 答案 D 解析 放电时,该原电池中锂失电子作负极,氮气得电子作正极,故乙电极是正极,发生反应:N2+6Li++6e-===2Li3N,A项错误;充电过程是电解池原理,Li+由乙电极移向甲电极,多孔碳布表面Li3N分解生成N2和Li+,B项错误;石墨a是阳极,阳极电极反应式:2H2O-4e-===4H++O2↑,产生氧气,C项错误;反应N2+6Li===2Li3N属于氮的固定,锂—氮电池为绿色固氮提供了一种可能,D项正确。 多池串联的装置中,先根据电极反应物和电解质溶液判断哪个是原电池,其余装置一般为电解池;与原电池正极相连的电极为电解池阳极,与原电池负极相连的电极为电解池阴极,据此判断各池中发生的反应。 考点二 离子交换膜电解池 类型一 单膜电解池 1.高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂,J.C.Poggendorr早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得Na2FeO4,阳极生成FeO的电极反应式为_____;Deininger等对其进行改进,在阴、阳电极间设置阳离子交换膜,有效提高了产率,阳离子交换膜的作用是_____。 答案 Fe+8OH--6e-===FeO+4H2O 避免FeO在阴极上被还原 2.“电解”制备LiOH的原理如图所示,装置中使用阳离子交换膜将电解槽隔成阳极室和阴极室的目的是_____。 答案 ①避免生成的Cl2和LiOH反应,防止得到的LiOH不纯;②确保了工业生产的安全(以防H2、Cl2混合爆 ... ...

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