第1章 微专题1 多池串联电化学装置（课件）-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1【导与练】高中同步全程学习（鲁科版）

微专题1　多池串联电化学装置 化学 讲解内容 1.多池串联装置整体分析 多池串联问题是集“原电池与电解池为一体”的综合装置。装置既有“化学能变为电能”,也有“电能变为化学能”。所以遇到此类问题首先观察整个装置,把装置切分为两部分。 化学 例1:用矩形框把上述图中原电池、电解池分别框起来。 提示: 化学 例2:用矩形框把上述图中原电池、电解池分别框起来。 提示: 化学 2.多池串联装置电极分析 分析多池串联装置电极有两个方法。①隔离法:把某一个装置隔离出来,其他装置看“导线”,逐一分析每个装置的电极。②阴阳交替法:只要分析出串联装置中某一个电极,然后按“阴阳交替出现”即可判断所有电极。 例:上述例2中,b为燃料电池正极,即阴极(燃料电池通O2一极永远是正极),所以a为负极,即阳极,乙中左侧石墨电极为阳极,乙中右侧石墨为阴极,丙中粗铜为阳极,精铜为阴极。 化学 3.电解过程常用离子交换膜及其作用 化学 4.多池串联装置电极反应书写步骤 化学 5.多池串联装置三种计算方法 如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式: (式中M为金属,n为其离子的化合价数值) 化学 [典型例题] (2020·山东济南月考)电能是一种清洁的二次能源,是用途最广泛的能源之一。NO—空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能,实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合。如图所示,某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理和粗铜的精炼原理。 化学 (1)燃料电池放电过程中正极的电极反应式为 　 。  (2)乙装置中物质A是　　　　(填化学式)。  (3)丙装置中粗铜含有锌、银等杂质,工作一段时间后,CuSO4溶液的浓度将　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  化学 (4)若甲装置有3.36 L(标准状况下)O2参加反应,则丙装置中析出铜的质量为　 g。  答案:(4)19.2 化学 思路点拨 解决此类问题基本步骤有四步: (1)先确定各装置能量转化形式。例题中甲为原电池,乙为电解池,丙为电解池(电解精炼池)。 化学 (3)根据电极反应做出各种判断。例pH变化、浓度变化等。 (4)根据“各电极放电量相等”找出关系式计算。例题中根据放电量相等,及O2与析出Cu的关系式O2～2Cu,得出甲中3.36 L即0.15 mol O2参加反应的同时丙中析出Cu 0.3 mol即19.2 g。 化学 [跟踪训练] (2020·黑龙江大庆期中)如图是一个化学过程的示意图。 化学 请回答下列问题: (1)甲池中OH-移向　　　　(填“C2H5OH”或“O2”)极,通入C2H5OH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”),并写出此电极的反应式:　　　　　　　　　　　　　　。  (3)若丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲中溶液的pH将 　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同);丙中溶液的pH将　　　　。  (3)减小　增大　 化学 (4)当乙池中B(Ag)极质量增加3.24 g时,甲池中理论上消耗O2的体积为　　　　 mL (标准状况下),乙池的pH是　　　　(若此时乙池中溶液的体积为500 mL)。  答案:(4)168　1.2 化学 专题集训 1.(2020·山东济南期中)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图所示装置,E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同,A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。下列说法中不正确的是(　 　) B 化学 化学 D 化学 化学 化学 (1)A是铅蓄电池的　　　　极,铅蓄电池正极反应式为　 ,  放电过程中电解液的密度　　　　(填“减小”“增大”或“不变”)。  化学 (2)Ag电极的电极反应式是　　　　　　　　,该电极的电极产物共　　　　g。  (3)Cu电极的电极反应式是　　　　　　　　　　　,CuSO4溶液的浓度　　　 　(填“减小”“增大”或“不变”)。  化学 4.(2020·山东泰安月考)膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置如图。 化学 (1)A装置是　　　　(填“原电池”或“电解池”,下同),B装置是　　　　。  (2)N2O5在　　　　(填“c极”或“d极”)区生成。  (3)A装置中通入O2的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  化学 5.(2021·山东济南月考)我国科学家设计了一种锂离子电池,并用此电池来电解含有Na2SO3的工业废水,可