第四章 本章素养提升（课件 学案）高中化学人教版（2019）选择性必修1

本章素养提升 【素养提升】 探究点一 例1　B　[解析] M极上Li失去电子发生氧化反应,则M极为负极,电极反应式为Li-e-Li+,N极为正极,发生还原反应,据此分析解答。海水中含有丰富的电解质,如氯化钠、氯化镁等,可作电解质溶液,A正确;海水呈弱碱性,有溶解氧,发生的电极反应可能为O2+2H2O+4e-4OH-,B错误;Li是活泼金属,易与水反应,玻璃陶瓷可防止水和Li接触,且玻璃陶瓷也可传导Li+,使M极产生的Li+向正极移动,形成闭合回路,C正确;该电池不可充电,属于一次电池,D正确。 变式　B　[解析] 该储能电池放电时,Pb为负极,失电子结合硫酸根离子生成PbSO4,则多孔碳电极为正极,正极上Fe3+得电子转化为Fe2+,H+由左侧通过质子交换膜进入右侧;充电时,多孔碳电极上Fe2+失电子生成Fe3+,PbSO4得电子生成Pb和S,H+由右侧通过质子交换膜进入左侧。放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上,负极质量增大,A错误;储能过程为充电过程,将电能转化为化学能,B正确;放电时,右侧多孔碳电极为正极,电解质溶液中的阳离子向正极移动,左侧的H+通过质子交换膜移向右侧,C错误;充电时,总反应为PbSO4+2Fe2+Pb+S+2Fe3+,D错误。 探究点二 例2　A　[解析] 由装置可知,N2在b电极转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,因此b电极为阴极,电极反应式为N2+3H2O+6e-2NH3+3O2-,a电极为阳极,电极反应式为2O2--4e-O2↑。由分析可得,b电极上N2被还原,A正确;a电极为阳极,若金属Ag作a电极的材料,则金属Ag优先失去电子,B错误;改变工作电源的电压,反应速率会改变,C错误;电解过程中,总反应为2N2+6H2O4NH3+3O2,因此固体氧化物电解质中O2-的量不会改变,D错误。 变式　B　[解析] 电极A上氯离子转变为氯气,氯元素的化合价升高,失去电子,发生氧化反应,则电极A作电解池阳极,接电源正极,故A正确;电极B为阴极,通入的氧气得到电子,其电极反应式为2H2O+4e-+O24OH-,故B错误;右室生成氢氧根离子,应选用阳离子交换膜,左室的钠离子进入右室,在右室获得浓度较高的NaOH溶液,故C正确;改进设计中增大了氧气的量,提高了电极B处的氧化性,通过反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗,故D正确。 探究点三 例3　C　[解析] 左边是原电池,右边是电解池,故A错误;左边是原电池,充入氢气的电极是负极,充入氧气的电极是正极,则锌是阴极,铜是阳极,故B错误;根据转移电子守恒得,当铜片的质量变化为12.8 g时,消耗0.2 mol Cu,a极上消耗的O2在标准状况下体积为×22.4 L·mol-1=2.24 L,故C正确;b电极是负极,a电极是正极,锌是阴极,铜是阳极,装置中电子的流向:b→Zn,Cu→a,故D错误。 变式　(1)电解池　原电池　(2)正极　2H2O+2e-H2↑+2OH-　阴极　Cu2++2e-Cu　(3)a　D　2H2O+2KCl2KOH+H2↑+Cl2↑　(4)12 [解析] (1)该整套装置为原电池与电解池连接的装置,由题意知E为Al,F为Mg,则乙池为原电池,甲池为电解池。(2)E为Al,Al能与NaOH溶液反应,则E极为负极,F极为正极,正极上H2O得电子生成H2,故正极的电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,A极连接正极,即A极为阳极,故B极为阴极,阴极上Cu2+得电子生成Cu,电极反应式为Cu2++2e-Cu。 (3)溶液变蓝,说明I-发生氧化反应生成I2,因E极为负极,故D极为阴极、C极为阳极,阳极发生氧化反应,2Cl--2e-Cl2↑,Cl2将a中I-氧化,故a中溶液会变蓝;U形管中为KCl-酚酞溶液,溶液变红说明生成了OH-,D极(阴极)的电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,则D极附近溶液先变红。电解KCl溶液时,阳极生成Cl2,阴极生成H2和KOH,故总反应为2H2O+2KCl2KOH+H2↑+Cl2↑。(4)甲池中总反应为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+,由得失电子守恒可得关系式:2I2~4e-~2Cu~O2,则n(Cu)=n(I2)==0.15 mol,而n(O2)=n(I2)=0.075 mol,故甲池中溶液减少的质量为0.15 mol×64 g·mol-1+0.075 mol×32 g·mol-1=12 g。 【自我检测】 1.B　[解析] ... ...