高考化學(xué) 小專題復(fù)習(xí)課八串聯(lián)電路中各類電化學(xué)裝置的工作原理 ppt課件

1、八串聯(lián)電路中各類電化學(xué)安裝的任務(wù)原理 將原電池和電解池結(jié)合在一同，綜合調(diào)查化學(xué)反響中的能量將原電池和電解池結(jié)合在一同，綜合調(diào)查化學(xué)反響中的能量變化、氧化復(fù)原反響、化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算等知識(shí)，是高考變化、氧化復(fù)原反響、化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算等知識(shí)，是高考試卷中電化學(xué)部分的重要題型。該類標(biāo)題的調(diào)查內(nèi)容通常有試卷中電化學(xué)部分的重要題型。該類標(biāo)題的調(diào)查內(nèi)容通常有以下幾個(gè)方面：電極的判別、電極反響方程式的書(shū)寫、實(shí)驗(yàn)以下幾個(gè)方面：電極的判別、電極反響方程式的書(shū)寫、實(shí)驗(yàn)景象的描畫、溶液離子的挪動(dòng)、景象的描畫、溶液離子的挪動(dòng)、pHpH的變化及電解質(zhì)溶液的恢的變化及電解質(zhì)溶液的恢復(fù)、運(yùn)用電子守恒處置相關(guān)數(shù)據(jù)等。注重調(diào)

2、查學(xué)生對(duì)知識(shí)的復(fù)、運(yùn)用電子守恒處置相關(guān)數(shù)據(jù)等。注重調(diào)查學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移才干、靈敏運(yùn)用才干、運(yùn)用化學(xué)用語(yǔ)的才干。遷移才干、靈敏運(yùn)用才干、運(yùn)用化學(xué)用語(yǔ)的才干。 解答該類試題時(shí)電池種類的判別是關(guān)鍵，整個(gè)電路中各個(gè)電解答該類試題時(shí)電池種類的判別是關(guān)鍵，整個(gè)電路中各個(gè)電池任務(wù)時(shí)電子守恒，是數(shù)據(jù)處置的法寶。池任務(wù)時(shí)電子守恒，是數(shù)據(jù)處置的法寶。1.1.多池串聯(lián)安裝中電池類型的判別多池串聯(lián)安裝中電池類型的判別(1)(1)直接判別：非常直觀明顯的安裝，如燃料電池、鉛蓄電池直接判別：非常直觀明顯的安裝，如燃料電池、鉛蓄電池等在電路中，那么其他安裝為電解池。如以下圖：等在電路中，那么其他安裝為電解池。如以下圖：A

3、A為原電池，為原電池，B B為電解池。為電解池。(2)(2)根據(jù)電池中的電極資料和電解質(zhì)溶液判別：根據(jù)電池中的電極資料和電解質(zhì)溶液判別：原電池普通是兩種不同的金屬電極或一種金屬電極一個(gè)碳棒原電池普通是兩種不同的金屬電極或一種金屬電極一個(gè)碳棒做電極；而電解池那么普通都是兩個(gè)惰性電極，如兩個(gè)鉑電做電極；而電解池那么普通都是兩個(gè)惰性電極，如兩個(gè)鉑電極或兩個(gè)碳棒。原電池中的電極資料和電解質(zhì)溶液之間能發(fā)極或兩個(gè)碳棒。原電池中的電極資料和電解質(zhì)溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化復(fù)原反響，電解池的電極資料普通不能和電解生自發(fā)的氧化復(fù)原反響，電解池的電極資料普通不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反響。如圖：質(zhì)溶液自發(fā)反響。如圖：B

4、B為原電池，為原電池，A A為電解池。為電解池。(3)(3)根據(jù)電極反響景象判別：根據(jù)電極反響景象判別：在某些安裝中根據(jù)電極反響或反響景象可判別電極，并由此在某些安裝中根據(jù)電極反響或反響景象可判別電極，并由此判別電池類型，如圖：判別電池類型，如圖：假設(shè)假設(shè)C C極溶解，極溶解，D D極上析出極上析出CuCu，B B極附近溶液變紅，極附近溶液變紅，A A極上放出極上放出黃綠色氣體，那么可知乙是原電池，黃綠色氣體，那么可知乙是原電池，D D是正極，是正極， C C是負(fù)極；甲是負(fù)極；甲是電解池，是電解池， A A是陽(yáng)極，是陽(yáng)極，B B是陰極。是陰極。B B、D D極發(fā)生復(fù)原反響，極發(fā)生復(fù)原反響，A

5、A、C C極發(fā)生氧化反響。極發(fā)生氧化反響。2.2.有關(guān)概念的分析判別有關(guān)概念的分析判別在確定了原電池和電解池后，有關(guān)概念的分析和判別如：電在確定了原電池和電解池后，有關(guān)概念的分析和判別如：電極的判別、電極反響方程式的書(shū)寫、實(shí)驗(yàn)景象的描畫、溶液極的判別、電極反響方程式的書(shū)寫、實(shí)驗(yàn)景象的描畫、溶液離子的挪動(dòng)、離子的挪動(dòng)、pHpH的變化及電解質(zhì)溶液的恢復(fù)等。只需按照各的變化及電解質(zhì)溶液的恢復(fù)等。只需按照各自的規(guī)律分析就可以了。自的規(guī)律分析就可以了。 3.3.綜合安裝中的有關(guān)計(jì)算綜合安裝中的有關(guān)計(jì)算原電池和電解池綜合安裝的有關(guān)計(jì)算的根本根據(jù)就是電子轉(zhuǎn)原電池和電解池綜合安裝的有關(guān)計(jì)算的根本根據(jù)就是電子轉(zhuǎn)

6、移的守恒，分析時(shí)要留意兩點(diǎn)：移的守恒，分析時(shí)要留意兩點(diǎn)：(1)(1)串聯(lián)電路中各支路電流相串聯(lián)電路中各支路電流相等；等；(2)(2)并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和。在此根底上并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和。在此根底上分析處置其他各種數(shù)據(jù)。如下圖：分析處置其他各種數(shù)據(jù)。如下圖：圖中安裝甲是原電池，乙是電解池，假設(shè)電路中有圖中安裝甲是原電池，乙是電解池，假設(shè)電路中有0.2 mol0.2 mol電電子轉(zhuǎn)移，那么子轉(zhuǎn)移，那么ZnZn極溶解極溶解6.5 g6.5 g，CuCu極上析出極上析出H2 2.24 L(H2 2.24 L(規(guī)范情規(guī)范情況況) )，PtPt極上析出極上析出Cl2 0.1 m

7、olCl2 0.1 mol，C C極上析出極上析出Cu 6.4 gCu 6.4 g。甲池中。甲池中H+H+被復(fù)原，生成被復(fù)原，生成ZnSO4,ZnSO4,溶液溶液pHpH變大；乙池中是電解變大；乙池中是電解CuCl2CuCl2，由，由于于Cu2+Cu2+濃度的減小使溶液濃度的減小使溶液pHpH微弱增大，電解后再參與適量微弱增大，電解后再參與適量CuCl2CuCl2固體可使溶液復(fù)原。固體可使溶液復(fù)原?！居?xùn)練【訓(xùn)練1 1】仔細(xì)察看以下安裝，回答以下問(wèn)題：】仔細(xì)察看以下安裝，回答以下問(wèn)題：(1)(1)安裝安裝B B中中PbO2PbO2上發(fā)生的電極反響為上發(fā)生的電極反響為_(kāi)。銜接安裝銜接安裝B B、C

8、 C的的U U形管中裝填含有瓊脂的形管中裝填含有瓊脂的KClKCl飽和溶液，其作飽和溶液，其作用是用是_。(2)(2)安裝安裝A A中總反響的離子方程式為中總反響的離子方程式為_(kāi)。(3)(3)假設(shè)安裝假設(shè)安裝D D的目的是在銅上鍍銀，那么的目的是在銅上鍍銀，那么X X為為_(kāi)，極板極板N N的資料為的資料為_(kāi)?！窘馕觥看祟}的關(guān)鍵是判別哪些安裝為原電池，哪些安裝為【解析】此題的關(guān)鍵是判別哪些安裝為原電池，哪些安裝為電解池。此題所涉及的情形如類型電解池。此題所涉及的情形如類型(2)(2)。由鹽橋可知安裝。由鹽橋可知安裝B B、C C構(gòu)成原電池。構(gòu)成原電池。PbPb作負(fù)極：作負(fù)極：Pb-2e-+SO4

9、2-=PbSO4Pb-2e-+SO42-=PbSO4。PbO2PbO2作正作正極：極：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2OPbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O。安裝。安裝A A中與中與PbO2PbO2相相連的連的CuCu電極為電解池的陽(yáng)極：電極為電解池的陽(yáng)極：Cu-2e-=Cu2+Cu-2e-=Cu2+，PtPt電極為陰電極為陰極：極：2H+2e-=H22H+2e-=H2，總反響為，總反響為Cu+2H+ Cu2+H2Cu+2H+ Cu2+H2。安裝。安裝D D假設(shè)假設(shè)為電鍍安裝，鍍層金屬作陽(yáng)極，鍍件作陰極，極板為電鍍安裝，鍍層金屬作陽(yáng)極，鍍件作陰極，

10、極板M M為陰極，為陰極，應(yīng)為銅，極板應(yīng)為銅，極板N N為陽(yáng)極，應(yīng)為銀，溶液為為陽(yáng)極，應(yīng)為銀，溶液為AgNO3AgNO3溶液。溶液。 電解電解=答案：答案：(1)PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O(1)PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O使安裝使安裝B B、C C中的溶液連成通路中的溶液連成通路(2)Cu+2H+ Cu2+H2 (2)Cu+2H+ Cu2+H2 (3)AgNO3 Ag(3)AgNO3 Ag 電解電解=【訓(xùn)練【訓(xùn)練2 2】與甲醇燃料電池相比，乙醇燃料電池具有毒性低、】與甲醇燃料電池相比，乙醇燃料電池具有毒性低、實(shí)際能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，因此被

11、廣泛以為是更有出路的燃料實(shí)際能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛以為是更有出路的燃料電池。如下圖是一個(gè)乙醇燃料電池任務(wù)時(shí)的表示圖。乙池中電池。如下圖是一個(gè)乙醇燃料電池任務(wù)時(shí)的表示圖。乙池中的兩個(gè)電極均為石墨電極，乙池中盛有的兩個(gè)電極均為石墨電極，乙池中盛有100 mL 100 mL 3.00 molL-13.00 molL-1的的CuSO4CuSO4溶液。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：溶液。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)N(1)N的電極反響式為的電極反響式為_(kāi)。(2)(2)在此過(guò)程中，乙池中某一電極析出金屬銅在此過(guò)程中，乙池中某一電極析出金屬銅6.4 g6.4 g時(shí)，甲池時(shí)，甲池中實(shí)際上耗費(fèi)氧氣中實(shí)際上耗費(fèi)氧氣_L(_L(

12、規(guī)范情況下規(guī)范情況下) )。(3)(3)在此過(guò)程中，假設(shè)乙池中兩電極產(chǎn)生的氣體體積恰好相等在此過(guò)程中，假設(shè)乙池中兩電極產(chǎn)生的氣體體積恰好相等時(shí)時(shí)( (規(guī)范情況下規(guī)范情況下) )，實(shí)際上需通入乙醇，實(shí)際上需通入乙醇_g_g。【解析】【解析】(1)(1)解答此題的關(guān)鍵是判別甲池為原電池，乙池為電解答此題的關(guān)鍵是判別甲池為原電池，乙池為電解池。如以上所舉的類型解池。如以上所舉的類型(1)(1)。甲池為燃料電池，甲池中的總。甲池為燃料電池，甲池中的總反響式為反響式為C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2OC2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O，參與乙醇的電，參與乙醇的電極

13、為負(fù)極，通入極為負(fù)極，通入O2O2的電極為正極。乙池中的電極為正極。乙池中N N接甲池電源的正極接甲池電源的正極作陽(yáng)極，陰離子在此發(fā)生氧化反響：作陽(yáng)極，陰離子在此發(fā)生氧化反響：4OH-4e-=O2+2H2O4OH-4e-=O2+2H2O。(2)(2)根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)可得關(guān)系式根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)可得關(guān)系式O2O22Cu2Cu，由此可知當(dāng)析出，由此可知當(dāng)析出6.4 g Cu6.4 g Cu時(shí)需時(shí)需0.05 mol O20.05 mol O2，即需規(guī)范情況下，即需規(guī)范情況下1.12 L O21.12 L O2。 (3)(3)乙池中總反響式為乙池中總反響式為2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4，當(dāng)當(dāng)兩電極產(chǎn)生的氣體體積恰好相等時(shí)，闡明兩電極產(chǎn)生的氣體體積恰好相等時(shí)，闡明CuSO4CuSO4已電解完，又已電解完，又繼續(xù)電解水。設(shè)電解了繼續(xù)電解水。設(shè)電解了x mol H2Ox mol H2O，陽(yáng)極氣體：，陽(yáng)極氣體：n(n(陽(yáng)陽(yáng)) =) =(0.15+x/2) mol(0.15+x/2) mol，陰極氣體：，陰極氣體：n(n(陰陰) =x mol) =x mol，0.15+x/2=x0.15+x/2=x，解得解得x=0.3x=0.3，電解時(shí)共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為，電解時(shí)共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e-) =n(e-)