高考化學大二輪總復習 專題七 電化學課件

1、專題七 電化學1.理解原電池和電解池的工作原理，能寫出常見的簡單電極反應和電池反應方程式。2.了解常見的化學電源，認識化學能與電能相互轉化的實際意義及其重要應用。3.認識金屬腐蝕的危害，理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，能運用恰當?shù)拇胧┓乐硅F、鋁等金屬腐蝕。 考綱要求考點一原電池原理的全面突破欄目索引考點二幾種重要的化學電池考點三電解池的“不尋?！睉每键c四金屬腐蝕與防護的“兩種比較”、“兩種方法”考點五利用“電子守恒”思想突破電化學的計算1.通常只有能自發(fā)進行的氧化還原反應才能設計成原電池。2.工作原理以鋅銅原電池為例：考點一原電池原理的全面突破知識精講電極名稱負極正極電極材料鋅片銅片電極反應反

2、應類型電子流向由Zn沿導線流向CuZn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化反應還原反應鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K移向 ，Cl移向鹽橋的作用(1)平衡電荷；(2)避免斷路時發(fā)生化學腐蝕(隔離作用)正極負極說明(1)無論是裝置還是裝置，電子均不能通過電解質溶液。(2)在裝置中，由于不可避免會直接發(fā)生ZnCu2=CuZn2而使化學能轉化為熱能，所以裝置的能量轉化率高。1.2013廣東理綜，33(2)(3)(2)能量之間可相互轉化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉化為化學能，而原電池可將化學能轉化為電能。設計兩種類型的原電池，探究其能量轉化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，

3、CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導線。完成原電池甲的裝置示意圖(見上圖)，并作相應標注，要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。題組集訓題組一對比設計兩類原電池以銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質溶液，只在一個燒杯中組裝原電池乙，工作一段時間后，可觀察到負極_。甲、乙兩種原電池可更有效地將化學能轉化為電能的是_，其原因是_。由于金屬活動性ZnFeCu，鋅片或鐵片作負極，由于Zn或Fe直接與CuSO4溶液接觸，工作一段時間后，負極逐漸溶解，表面有紅色固體析出。帶有鹽橋的甲原電池中負極沒有和CuSO4溶液直接接觸，二者不會直接發(fā)生置換反應，化學能不會轉化為熱能，幾乎全部轉化為

4、電能；而原電池乙中的負極與CuSO4溶液直接接觸，兩者會發(fā)生置換反應，部分化學能轉化為熱能，化學能不可能全部轉化為電能。解析根據(jù)題給條件和原電池的構成條件可得：a.若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)組成原電池，Zn作負極，Cu作正極，Zn插入到ZnSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。b.若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)組成原電池，F(xiàn)e作負極，Cu作正極，F(xiàn)e插入到FeSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。c.注意，畫圖時要注意電極名稱、電極材料、電解質溶液名稱(或化學式)，并形成閉合回路。答案 (或其他合理答案)電極逐漸溶解，

5、表面有紅色固體析出甲在甲裝置中，負極不和Cu2接觸，避免了Cu2直接與負極發(fā)生反應而使化學能轉化為熱能(3)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法原理，為減緩電解質溶液中鐵片的腐蝕，在(2)的材料中應選_作陽極。解析由犧牲陽極的陰極保護法可得，鐵片作正極(陰極)時被保護，作負極(陽極)時被腐蝕，所以應選擇比鐵片更活潑的鋅作負極(陽極)才能有效地保護鐵不被腐蝕。鋅片方法歸納原電池的設計思路首先根據(jù)離子方程式判斷出氧化劑、還原劑，明確電極反應。然后再分析兩劑狀態(tài)確定電極材料，若為固態(tài)時可作電極，若為溶液時則只能作電解質溶液。然后補充缺少的電極材料及電解質溶液。電極材料一般添加與電解質溶液中陽離子相同的金屬作電極

6、(使用惰性電極也可)，電解質溶液則是一般含有與電極材料形成的陽離子相同的物質。最后再插入鹽橋即可。題組二“鹽橋”的作用與化學平衡的移動2.控制適合的條件，將反應2Fe32I2Fe2I2設計成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A.反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應B.反應開始時，甲中石墨電極上Fe3被還原C.電流表讀數(shù)為零時，反應達到化學平衡狀態(tài)D.電流表讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負極解析由圖示結合原電池原理分析可知，F(xiàn)e3得電子生成Fe2被還原，I失去電子生成I2被氧化，所以A、B正確；電流表讀數(shù)為零時Fe3得電子速率等于Fe2失電子速率，反應達到平衡狀

7、態(tài)；D項在甲中溶入FeCl2固體，平衡2Fe32I2Fe2I2向左移動，I2被還原為I，乙中石墨為正極，不正確。答案D3.某同學為探究Ag和Fe2的反應，按下圖連接裝置并加入藥品(鹽橋中的物質不參與反應)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏移。電子由石墨經導線流向銀。放置一段時間后，向甲燒杯中逐漸加入濃Fe2(SO4)3溶液，發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為偏移減小回到零點逆向偏移。則電壓表指針逆向偏移后，銀為_極(填“正”或“負”)。由實驗得出Ag和Fe2反應的離子方程式是_。失誤防范1.把氧化劑、還原劑均為溶液狀態(tài)的氧化還原反應設計成原電池時，必須使用鹽橋才能實現(xiàn)氧化劑與還原劑的分離，否則不會有明顯的電流出現(xiàn)。2

8、.電子流向的分析方法(1)改變條件，平衡移動；(2)平衡移動，電子轉移；(3)電子轉移，判斷區(qū)域；(4)根據(jù)區(qū)域，判斷流向；(5)根據(jù)流向，判斷電極。考點二幾種重要的化學電池高考中常見的新型電池有“氫鎳電池”、“高鐵電池”、“堿性鋅錳電池”、“海洋電池”、“燃料電池”(如新型細菌燃料電池、氫氧燃料電池、丁烷燃料電池、甲醇質子交換膜燃料電池、CO燃料電池)、“鋰離子電池”、“鋅銀電池”、“紐扣電池”、“MgAgCl電池”、“MgH2O2電池”等。新型電池是對電化學原理的綜合考查，在高考中依托新型電池考查的電化學原理知識有以下幾點。知識精講1.判斷電極(1)“放電”時正、負極的判斷負極：元素化合價

9、升高或發(fā)生氧化反應的物質；正極：元素化合價降低或發(fā)生還原反應的物質。(2)“充電”時陰、陽極的判斷陰極：“放電”時的負極在“充電”時為陰極；陽極：“放電”時的正極在“充電”時為陽極。2.微粒流向(1)電子流向電解池：電源負極陰極，陽極電源正極；原電池：負極正極。提示：無論是電解池還是原電池電子均不能流經電解質溶液。(2)離子流向電解池：陽離子移向陰極，陰離子移向陽極；原電池：陽離子移向正極，陰離子移向負極。3.書寫電極反應式(1)“放電”時電極反應式的書寫依據(jù)條件，指出參與負極和正極反應的物質，根據(jù)化合價的變化，判斷轉移電子的數(shù)目；根據(jù)守恒書寫負極(或正極)反應式，特別應注意電極產物是否與電解

10、質溶液共存。(2)“充電”時電極反應式的書寫充電時的電極反應與放電時的電極反應過程相反，充電的陽極反應為放電時正極反應的逆過程，充電的陰極反應為放電時負極反應的逆過程。特別提醒在書寫“放電”時電極反應式時，要注意：(1)陽離子在正極上參與反應，在負極上就必須生成；(2)陰離子在負極上參與反應，在正極上就必須生成。題組集訓題組一“一池多變”的燃料電池1.一種基于酸性燃料電池原理設計的酒精檢測儀，負極上的反應為CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有關說法正確的是()A.檢測時，電解質溶液中的H向負極移動B.若有0.4 mol電子轉移，則在標準狀況下消耗2.24 L氧氣C.電池反應的

11、化學方程式為CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD.正極上發(fā)生的反應為O24e2H2O=4OH解析解答本題時審題是關鍵，反應是在酸性電解質溶液中進行的。在原電池中，陽離子要往正極移動，故A錯；因電解質溶液是酸性的，不可能存在OH，故正極的反應式為O24H4e=2H2O，轉移4 mol電子時消耗 1 mol O2，則轉移0.4 mol電子時消耗2.24 L O2，故B對、D錯；電池反應式即正、負極反應式之和，將兩極的反應式相加可知 C正確。答案BC2.(2015江蘇，10)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是()C項，原電池工作時，陰離子移向負極，而B極是正極，

12、錯誤；答案D類型“全”歸納不同“介質”下燃料電池電極反應式的書寫，大多數(shù)學生感到較難。主要集中在：一是得失電子數(shù)目的判斷，二是電極產物的判斷。下面以CH3OH、O2燃料電池為例，分析電極反應式的書寫。(1)酸性介質，如H2SO4。CH3OH在負極上失去電子生成CO2氣體，O2在正極上得到電子，在H作用下生成H2O。電極反應式為負極：CH3OH6eH2O=CO26H正極： O26e6H=3H2O(4)摻雜Y2O3的ZrO3固體作電解質，在高溫下能傳導正極生成的O2。根據(jù)O2移向負極，在負極上CH3OH失電子生成CO2氣體，而O2在正極上得電子生成O2，電極反應式為負極：CH3OH6e3O2=CO

13、22H2O正極： O26e=3O2題組二“久考不衰”的可逆電池(一)“傳統(tǒng)”可逆電池的考查3.鎳鎘(NiCd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行：Cd2NiOOH2H2O Cd(OH)22Ni(OH)2。有關該電池的說法正確的是()A.放電時負極得電子，質量減輕B.放電時電解質溶液中的OH向正極移動C.充電時陰極附近溶液的pH減小D.充電時陽極反應：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O解析該可充電電池的放電過程的電極反應式為負極：Cd2e2OH=Cd(OH)2；正極：2NiOOH2H2O2e=2Ni(OH)22OH，所以正確選項為D

14、。答案D(二)“新型”可逆電池的考查4.(2014新課標全國卷，12)2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是()A.a為電池的正極B.電池充電反應為LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC.放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化D.放電時，溶液中Li從b向a遷移解析圖示所給出的是原電池裝置。A項，由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負極，即b為負極，a為正極，故正確；B項，電池充電時為電解池，反應式為原電池反應的逆反應，故正確；C項，放電時，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應的是Mn元素，鋰元素的化合價沒有變化，故不正確；D項，放

15、電時為原電池，鋰離子應向正極(a極)遷移，故正確。答案C5.(1)2015四川理綜，11(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應為4LiFeS2=Fe2Li2S，正極反應式是_。FeS24Li4e=Fe2Li2S或FeS24e=Fe2S2(2)2015廣東理綜，32(5)一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時AlCl 和Al2Cl 兩種離子在Al電極上相互轉化，其他離子不參與電極反應，放電時負極Al的電極反應式為_。方法歸納鋰離子電池充放電分析常見的鋰離子電極材料正極材料：LiMO2(M：Co、Ni、Mn等)LiM2O4(

16、M：Co、Ni、Mn等)LiMPO4(M：Fe等)負極材料：石墨(能吸附鋰原子)負極反應：LixCnxe=xLinC正極反應：Li1xMO2xLixe=LiMO2總反應：Li1xMO2LixCn nCLiMO2。題組三“廣泛應用”的高科技電池6.氣體的自動化檢測中常常應用原電池原理的傳感器。下圖為電池的工作示意圖，氣體擴散進入傳感器，在敏感電極上發(fā)生反應，傳感器就會接收到電信號。下表列出了待測氣體及敏感電極上部分反應產物。則下列說法中正確的是()待測氣體敏感電極部分產物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4A.上述氣體檢測時，敏感電極均作原電池正極B.檢測Cl2氣體時，敏感電極的電極

17、反應為Cl22e=2ClC.檢測H2S氣體時，對電極充入空氣，對電極上電極反應式為O22H2O4e=4OHD.檢測H2S和CO體積分數(shù)相同的兩份空氣樣本時，傳感器上產生的電流大小相同解析A項，NO2NO，得電子，作正極，Cl2HCl，得電子，作正極，COCO2，失電子，作負極，H2SH2SO4，失電子，作負極；B項，根據(jù)產物可以判斷Cl2得電子，生成Cl，正確；C項，應為O24e4H=2H2O；D項，H2S生成H2SO4失去8e，而CO生成CO2失去2e，所以檢測體積分數(shù)相同的兩氣體時傳感器上產生的電流大小不相同。答案B考點三電解池的“不尋?！睉谩傲c”突破電解池1.分清陰、陽極，與電源正極

18、相連的為陽極，與電源負極相連的為陰極，兩極的反應為“陽氧陰還”。2.剖析離子移向，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。3.注意放電順序。4.書寫電極反應式，注意得失電子守恒。知識精講5.正確判斷產物。(1)陽極產物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽極，則電極材料失電子，電極溶解(注意：鐵作陽極溶解生成Fe2，而不是Fe3)；如果是惰性電極，則需看溶液中陰離子的失電子能力，陰離子放電順序為S2IBrClOH(水)。(2)陰極產物的判斷直接根據(jù)陽離子的放電順序進行判斷：AgHg2Fe3Cu2HPb2Fe2Zn2H(水)6.恢復原態(tài)措施。電解后有關電解質溶液恢復原態(tài)的問題應該用質量守恒法分析。一般是加

19、入陽極產物和陰極產物的化合物，但也有特殊情況，如用惰性電極電解CuSO4溶液，Cu2完全放電之前，可加入CuO或CuCO3復原，而Cu2完全放電之后，應加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3復原。題組集訓題組一電解原理在“治理環(huán)境”中的不尋常應用1.(2015四川理綜，4)用下圖所示裝置除去含CN、Cl廢水中的CN時，控制溶液pH為910，陽極產生的ClO將CN氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是()A.用石墨作陽極，鐵作陰極B.陽極的電極反應式：Cl2OH2e=ClOH2OC.陰極的電極反應式：2H2O2e=H22OHD.除去CN的反應：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O

20、解析Cl在陽極發(fā)生氧化反應生成ClO，水電離出的H在陰極發(fā)生還原反應生成H2，又由于電解質溶液呈堿性，故A、B、C項正確；D項，溶液呈堿性，離子方程式中不能出現(xiàn)H，正確的離子方程式為2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH，錯誤。答案D2.2015北京理綜，27(4)利用如圖所示裝置從海水中提取CO2，有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。結合方程式簡述提取CO2的原理：_。用該裝置產生的物質處理b室排出的海水，合格后排回大海。處理至合格的方法是_。解析a室的電極連接電源的正極，作陽極，發(fā)生氧化反應：2H2O4e= O24H，c(H)增大，H從 a 室通過陽離子膜進入 b 室，發(fā)生反應：HCO H

21、=CO2H2O。海水的pH8，電解后的海水pH原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防護措施的腐蝕；對同一金屬來說，腐蝕的快慢：強電解質溶液中弱電解質溶液中非電解質溶液中；活潑性不同的兩種金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快；對同一種電解質溶液來說，電解質溶液濃度越大，金屬腐蝕的速率越快。2.兩種保護方法(1)加防護層如在金屬表面加上油漆、搪瓷、瀝青、塑料、橡膠等耐腐蝕的非金屬材料；采用電鍍或表面鈍化等方法在金屬表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬或生成一層致密的薄膜。(2)電化學防護犧牲陽極的陰極保護法原電池原理：正極為被保護的金屬，負極為比被保護的金屬活潑的金屬；外加電流的陰極保護法電解原理：陰極為被保護的金屬

22、，陽極為惰性電極。題組集訓題組一兩種腐蝕的比較1.利用右圖裝置進行實驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是()A.a管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕B.一段時間后，a管液面高于b管液面C.a處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小D.a、b兩處具有相同的電極反應式：Fe2e=Fe2解析根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應為左邊負極：Fe2e=Fe2正極：O24e2H2O=4OH右邊負極：Fe2e=Fe2正極：2H2e=H2a、b處的pH均增大，C錯誤。答案C2.2014福建理綜，24(1)鐵及其化合物與生產、生活關系密切。下圖是實

23、驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。該電化腐蝕稱為_。圖中A、B、C、D四個區(qū)域，生成鐵銹最多的是_(填字母)。解析金屬在中性和較弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕。發(fā)生吸氧腐蝕，越靠近液面接觸到的O2越多，腐蝕得越嚴重。吸氧腐蝕B3.銅板上鐵鉚釘長期暴露在潮濕的空氣中，形成一層酸性水膜后鐵鉚釘會被腐蝕，示意圖如下。下列說法不正確的是()A.因鐵的金屬性比銅強，所以鐵鉚釘被氧化而腐蝕B.若水膜中溶解了SO2，則鐵鉚釘腐蝕的速率變小C.銅極上的反應是2H2e=H2，O24e4H=2H2OD.在金屬表面涂一層油脂，能防止鐵鉚釘被腐蝕解析根據(jù)示意圖，鐵鉚釘發(fā)生電化學腐蝕，其電極反應式為左側B

24、項，若水膜溶解了SO2，酸性增強，所以鐵鉚釘腐蝕的速率將變大。答案B題組二腐蝕類型與防護方法4.(2015上海，14)研究電化學腐蝕及防護的裝置如右圖所示。下列有關說法錯誤的是()A.d為石墨，鐵片腐蝕加快B.d為石墨，石墨上電極反應為O22H2O4e4OHC.d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D.d為鋅塊，鐵片上電極反應為2H2e H2解析由于活動性：Fe石墨，所以鐵、石墨及海水構成原電池，F(xiàn)e為負極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2進入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時的速率快，正確；B項，d為石墨，由于是中性電解質，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應

25、，電極反應為O22H2O4e4OH，正確；C項，若d為鋅塊，則由于金屬活動性：ZnFe，Zn為原電池的負極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，鐵得到保護，鐵片不易被腐蝕，正確；D項，d為鋅塊，由于電解質為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應為O22H2O4e4OH，錯誤。答案D5.(2014安徽理綜，28)某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變化。(1)請完成以下實驗設計表(表中不要留空格)：編號實驗目的碳粉/g鐵粉/g醋酸/%為以下實驗作參照0.52.

26、090.0醋酸濃度的影響0.5 36.0 0.22.090.0解析本題采用“控制變量法”進行研究，即保持其他條件相同，只考慮其中一個因素對實驗的影響。探究醋酸濃度對電化學腐蝕的影響時，應保證碳粉和鐵粉的質量與參照實驗相同，因此實驗中鐵粉為2.0 g；對比實驗和可知，鐵粉的質量及醋酸的濃度相同，而碳粉的質量不同，顯然探究的是碳粉的含量對鐵的電化學腐蝕的影響。答案2.0碳粉含量的影響(2)編號實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時，容器中壓強明顯小于起始壓強，其原因是鐵發(fā)生了_腐蝕，請在圖3中用箭頭標出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向；此時，碳粉表面發(fā)生了_(填“氧化”或“還原”)反應，其電極反應式是

27、_。解析當鐵發(fā)生析氫腐蝕時，由于生成H2，容器的壓強不斷增大，而發(fā)生吸氧腐蝕時，由于消耗O2，容器的壓強不斷減小，t2時容器的壓強明顯小于起始壓強，說明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕，此時Fe作負極，失去電子發(fā)生氧化反應；碳粉作正極，O2在其表面得到電子發(fā)生還原反應，電極反應式為O22H2O4e=4OH(或4HO24e=2H2O)。答案吸氧 還原2H2OO24e=4OH(或4HO24e=2H2O)(3)該小組對圖2中0t1時壓強變大的原因提出了如下假設，請你完成假設二：假設一：發(fā)生析氫腐蝕產生了氣體；假設二：_；解析Fe發(fā)生電化學腐蝕時，放出熱量，使體系的溫度升高。反應放熱，溫度升高(4)為驗證假設一，某同

28、學設計了檢驗收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設計一個實驗方案驗證假設一，寫出實驗步驟和結論。實驗步驟和結論(不要求寫具體操作過程)： 解析參照實驗中藥品的用量及操作方法，更換多孔橡皮塞，增加進、出氣導管，并通入稀有氣體，排出空氣，滴加醋酸溶液，同時測量瓶內壓強的變化、溫度變化等，確定假設一是否成立。答案藥品用量和操作同編號實驗(多孔橡皮塞增加進、出導管)；通入氬氣排凈瓶內空氣；滴入醋酸溶液，同時測量瓶內壓強變化(也可測溫度變化、檢驗Fe2等)。如果瓶內壓強增大，假設一成立。否則假設一不成立。(本題屬于開放性試題，答案合理即可)電化學計算的基本方法和技巧：原電池和電解池的計算包括兩極產物的

29、定量計算、溶液pH的計算、相對原子質量和阿伏加德羅常數(shù)的計算、產物的量與電量關系的計算等。通常有下列三種方法：1.根據(jù)電子守恒計算用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產物、正負兩極產物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉移的電子數(shù)相等。知識精講考點五利用“電子守恒”思想突破電化學的計算2.根據(jù)總反應式計算先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據(jù)總反應式列出比例式計算。3.根據(jù)關系式計算根據(jù)得失電子守恒定律關系建立起已知量與未知量之間的橋梁，構建計算所需的關系式。如以通過4 mol e為橋梁可構建如下關系式：(式中M為金屬，n為其離子的化合價數(shù)值)該關系式具有總攬電化學計算的作用和價值，熟記電極反應式，

30、靈活運用關系式便能快速解答常見的電化學計算問題。題組集訓題組一無明顯“外接電源”的電解池“串聯(lián)” 的判斷與計算1.如下圖所示，其中甲池的總反應式為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。下列說法正確的是()A.甲池是電能轉化為化學能的裝置，乙、丙池是化學能轉化為電能的裝置B.甲池通入CH3OH的電極反應式為CH3OH6e2H2O=CO 8HC.反應一段時間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復到原濃度D.甲池中消耗280 mL(標準狀況下)O2，此時丙池中理論上最多產生1.45 g固體解析甲池為原電池，作為電源，乙池、丙池為兩個電解池。根據(jù)原電池的形成條件，通

31、入CH3OH的一極為負極，通入O2的一極為正極，所以石墨、Pt(左)作陽極，Ag、Pt(右)作陰極；B項，負極反應：CH3OH6e8OH=CO 6H2O；C項，應加入CuO或CuCO3；D項，丙池中：MgCl22H2O=Mg(OH)2Cl2H2，消耗0.012 5 mol O2，轉移0.05 mol電子，生成0.025 mol Mg(OH)2，其質量為1.45 g。答案D電解題組二有明顯“外接電源”的電解池“串聯(lián)”的判斷與計算2.在如圖所示的裝置中，若通直流電5 min時，銅電極質量增加2.16 g。試回答下列問題。(1)電源中X電極為直流電源的_極。解析三個裝置是串聯(lián)的電解池。電解AgNO3

32、溶液時，Ag在陰極發(fā)生還原反應變?yōu)锳g，所以質量增加的銅電極是陰極，則銀電極是陽極，Y是正極，X是負極。負(2)pH變化：A：_，B：_，C：_(填“增大”、“減小”或“不變”)。解析電解KCl溶液生成KOH，溶液pH增大；電解CuSO4溶液生成H2SO4，溶液pH減?。浑娊釧gNO3溶液，銀為陽極，不斷溶解，Ag濃度基本不變，pH不變。增大減小不變(3)通電5 min時，B中共收集224 mL(標準狀況下)氣體，溶液體積為200 mL，則通電前CuSO4溶液的物質的量濃度為_(假設電解前后溶液體積無變化)。解析通電5 min時，C中析出0.02 mol Ag，電路中通過0.02 mol 電子。B中共收集0.01 mol氣體，若該氣體全為氧氣，則電路中需通過0.04 mol電子，電子轉移不守恒。因此，B中電解分為兩個階段，先電解CuSO4溶液，生成O2，后電解水，生成O2和H2，B中收集到的氣體是O2和H2的混合物。設電解CuSO4溶液時生成O2的物質的量為x，電解H2O時生成O2的物質的量為y，則4x4y0.02 mol(電子轉移守恒)，