专题1第2单元 微专题2 原电池和电解原理综合应用(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2020）

微专题2　原电池和电解原理综合应用 1．二次电池的放电和充电及分析 (1)放电时为原电池，利用原电池原理进行分析 ①电极反应：负极→失电子→发生氧化反应；正极→得电子→发生还原反应。 ②电解质溶液中：阴离子→负极；阳离子→正极。 (2)充电时为电解池，利用电解原理进行分析 ①阴极与外加电源的负极相连，发生还原反应；阳极与外加电源的正极相连，发生氧化反应。结合电极材料及溶液中离子放电的顺序，确定阴、阳极上发生的反应及产物。 ②电解质溶液中：阴离子移向阳极；阳离子移向阴极。 2．电化学装置的判断 (1)根据有无外加电源判断。有外加电源的装置为电解池；没有外加直流电源的两个电化学装置相连时，其中一个是原电池，另一个是电解池。 (2)根据电极材料的活动性判断。当多个电化学装置串联时，其中两电极金属活动性相差最大的为原电池，其余的为电解池。 (3)根据实验现象判断。电极逐渐溶解的是原电池的负极或电解池的阳极，表面析出金属的是原电池的正极或电解池的阴极。 我国科学家研制了一种新型的高比能量锌－碘溴液流电池，其工作原理示意图如下图所示。 图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是(　　) A．放电时，a电极反应式为I2Br－＋2e－===2I－＋Br－ B．放电时，溶液中离子的数目增大 C．充电时，b电极每增重0.65 g，溶液中有0.02 mol I－被氧化 D．充电时，a电极接外电源负极 解析　根据电池工作原理示意图可以看出，a为电池的正极，电极反应式为I2Br－＋2e－===2I－＋Br－，A正确；根据正极放电反应可知，阴离子数增加，根据负极放电反应Zn－2e－===Zn2＋可知，阳离子数增加，B正确；充电时，b极电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，b电极每增重0.65 g，转移0.02 mol e－，故有0.02 mol I－被氧化，C正确；充电时a极发生氧化反应，应接电源正极，D错误。 答案　D 某种酒精检测仪的传感器采用Pt作为电极，其燃烧室内充满特种催化剂。某同学用该乙醇燃料电池作为电源设计如下图所示电解实验装置。 下列说法不正确的是(　　) A．a电极为负极，d电极为阴极 B．b电极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．当装置Ⅱ中生成11.2 L(标准状况)Cl2时，有0.5 mol H＋通过装置Ⅰ中的质子交换膜 D．当装置Ⅰ中生成6.0 g CH3COOH时，装置Ⅲ中CuSO4溶液的质量减少16 g 解析　乙醇燃料电池中，O2通入b电极，乙醇蒸气通入a电极，则a电极是负极，b电极是正极，从而推知，d电极是阴极，A正确；b电极是正极，O2得电子发生还原反应，电解液呈酸性，则正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B正确；装置Ⅱ中利用石墨电解饱和氯化钠溶液，生成标准状况下11.2 L Cl2(即0.5 mol)，电路中通过1 mol 电子，据得失电子守恒可知，装置Ⅰ中有1 mol H＋透过质子交换膜向右迁移，C错误；装置Ⅰ中负极反应式为CH3CH2OH＋H2O－4e－===CH3COOH＋4H＋，生成6.0 g CH3COOH(即0.1 mol)时，电路中通过0.4 mol 电子，装置Ⅲ中阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，据得失电子守恒推知，析出0.1 mol O2和0.2 mol Cu，故装置Ⅲ中溶液减少的质量为0.1 mol×32 g·mol－1＋0.2 mol ×64 g·mol－1＝16 g，D正确。 答案　C [思维模板]　解答电化学原理综合应用题，要先分析电化学装置图，确定每个装置是原电池还是电解池，再结合原电池原理和电解池原理进行分析、判断。具体思维流程如下图所示： 1．下图是新型镁锂双离子二次电池。下列关于该电池的说法不正确的是(　　) A．放电时，Li＋由左向右移动 B．放电时，正极的电极反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4 C．充电时，外加电源的正极与Y相连 D．充电时，导线上每通过1 mol电子，左室溶液质量减轻12 g D　[放电时，Mg电极是负极，阳离子向正极移动，则Li＋由左向右移动，A正确；放电时，正极上发生还原反应，电极反应式为Li(1－x)FePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4，B正确；Y连接该电池的正极，则充电时，外加电源的正极与Y相连，C正确；充电时，Mg电极是阴极，电极反应式为Mg2＋＋2e－===Mg，导线上通过1 mol 电子时，析出0.5 mol Mg，同时有1 mol Li＋通过Li＋透过膜向左室迁移，故左室溶液减少的质量为0.5 mol×24 g·mol－1－1 mol×7 g·mol－1＝5 g，D错误。] 2．某化学课外活动小组