人教（2019）版 选择性必修一 第四章 化学反应与电能 本章素养提升 本章素养提升 知 识 网 络 化学反应与电能 知 识 网 络 化学反应与电能 知 识 网 络 化学反应与电能 探究点一 原电池、电解池、电镀池的比较与判断 例1 在如图T4-1所示的三个烧杯中均盛有足量的CuCl2溶液。请按要求回答下列问题: 素 养 提 升 图T4-1 (1)A、B、C三个装置中属于电解池的是 。? BC [解析] (1)B、C装置都有外接电源,所以是把电能转化为化学能的装置,属于电解池。 素 养 提 升 (2)A池中Cu是 极,A池中Cl-移向 极 (填“Zn”或“Cu”),总反应的离子方程式为 。? 正 Zn Cu2++Zn=Zn2++Cu [解析] (2)该装置是原电池,较活泼的金属锌作负极,铜作正极;带负电荷的氯离子移向原电池的负极;锌和铜离子发生氧化还原反应生成锌离子和铜单质。 (3)B池中C电极上发生 (填“氧化”或“还原”) 反应,B池中总反应的化学方程式为 。? CuCl2 Cl2↑+Cu 素 养 提 升 还原 [解析] (3)B电池中,C连接外接电源负极,所以C是阴极,阴极上得电子发生还原反应,电解池工作时,阴极上铜离子得电子发生还原反应,阳极上氯离子失电子发生氧化反应。 素 养 提 升 (4)C池中Cu是 极,电极反应为 ,? 反应过程中c(Cu2+) (填“变大”“变小”或“不变”)。? 阳 Cu-2e-=Cu2+ 不变 [解析] (4)铜连接外接电源的正极,所以是阳极,电解池工作时,阳极上铜失电子生成铜离子,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,因为阳极上铜失电子进入溶液,阴极上铜离子得电子生成铜单质,阳极上溶解的铜等于阴极上析出的铜,所以溶液中铜离子浓度不变。 ? 原电池 电解池 电镀池 定义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀一层其他金属或合金的装置 装置 举例 ? ? ? [归纳总结] 原电池、电解池、电镀池三种电化学装置的比较 素 养 提 升 素 养 提 升 形成 条件 ①活泼性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中) ③形成闭合回路 ④自发的氧化还原反应 ①两电极接直流电源 ②两电极插入电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 装置 特征 无电源,两极材料不同 有电源,两极材料可同可不同 有电源 素 养 提 升 电极 名称 一般情况下, 负极:较活泼金属 正极:较不活泼金属(或能导电的非金属) 阳极:与电源正极相连的一极 阴极:与电源负极相连的一极 名称同电解池,但有限制条件 阳极:必须是镀层金属 阴极:镀件 电极 反应 负极:金属失电子,发生氧化反应 正极:溶液中的阳离子得电子,发生还原反应 阳极:发生氧化反应,溶液中的阴离子失电子,或电极金属失电子 阴极:发生还原反应,溶液中的阳离子得电子 阳极:金属电极失电子 阴极:电镀液中镀层金属的阳离子得电子 电子 流向 负极 正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 同电解池 带电粒子 的移动 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 阳离子向阴极移动 阴离子向阳极移动 同电解池 是否自发 自发 不自发 不自发 主要应用 ①金属的电化学腐蚀 ②制造化学电源 ①氯碱工业 ②电冶金 ③精炼铜 ①增强金属抗腐蚀能力 ②增加美观和表面硬度 实质 均是发生氧化还原反应,两电极得失电子数相等 联系 原电池可以作为电解池、电镀池的电池 素 养 提 升 探究点二 新型化学电池 例2 如图T4-2(Ⅰ)为全钒电池,电池工作原理为:2H++VO2++V2+ VO2++V3++ H2O。装置(Ⅱ)中的电解液是硝酸、硫酸的混合水溶液,当闭合开关K时,铂电极上生成NH2OH。则下列说法正确的是( ) A.闭合K时,全钒电池负极区pH基本不变 B.闭合K时,铂电极 ... ...
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