第22讲 多池、多室的电化学装置分析（精讲课件）-2023届高考二轮精准复习45讲（全国通用）

高中 化学 二轮精准复习45讲 多池多室的电化学装置分析 第22讲 2023 1 类型一.有外接电源电池类型的判断方法 有外接电源的各电池均为电解池，若电池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相同，则该电池为电镀池。如图： 则甲为电镀池，乙、丙均为电解池。 知识梳理 考点一　多池串联的模型及原理分析 类型二　原电池为电源的电解池串联 原电池一般是两种不同的金属电极或一个金属电极一个碳棒电极；而电解池则一般两个都是惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒电极。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。 1．根据电极材料和电解液判断 4 2.根据电极反应现象判断 在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。如图所示：若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。 非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。 3．根据“盐桥”判断 6 【典题示例】 [典例1]可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如 图。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。 ①制H2时,连接__________,  产生H2的电极反应式是__________。  ②改变开关连接方式,可得O2。 ③结合①和②中电极3的电极反应,说明电极3的作用:__________。  K1　 2H2O+2e-====H2↑+2OH- 制H2时,电极3发生反应:Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O。制O2时,上述电极反应逆向进行,使电极3得以循环使用 【审题流程】 解答本类试题的流程如下: 【解析】 ①电解碱性电解液时,H2O电离出的H+在阴极得到电子 产生H2,根据题图可知电极1与电池负极连接,为阴极, 所以制H2时,连接K1,产生H2的电极反应式为 2H2O+2e-==H2↑+2OH-。 ③制备O2时碱性电解液中的OH-失去电子生成O2,连接K2,O2在电极2上产生。连接K1时,电极3为电解池的阳极,Ni(OH)2失去电子生成NiOOH,电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-====NiOOH+H2O,连接K2时,电极3为电解池的阴极,电极反应式为NiOOH+e-+H2O====Ni(OH)2+OH-,使电极3得以循环使用。 如图，A、B、C、D均为石墨电极，E、F分别为短周期相邻两种活泼金属元素的单质，且E能与NaOH溶液反应。接通电路，反应一段时间。 [典例2]独立完成下列题目，并说出判断池型及电极的依据。 (1)乙池是_____池。乙池中：电极E是_____极，电子______，电流______，发生______反应，元素价态_____，移向E的离子为_______。 (2)甲池是_____池。甲池中：电极B是_____极，电子_____，电流_____，发生_____反应，元素价态_____，移向B的离子为______。C极电极反应式为：______________。烧杯中溶液会变蓝的是________(填“a”或“b”)。 反思：串联电池的解题流程？ 01 判池型 有外接电源？ 无外接电源？ 02 判电极 原电池找正负极；电解池找阴阳极。 03 工作原理 电子、电流、离子移向；得失电子，反应类型。 04 电极反应式 正误判断PH变化，现象描述，计算。 [思维建模]　串联电路的解题流程 [精练1]如图所示装置可间接氧化工业废水中含氮离子(NH)。下列说法不正确的是 (　　) 甲　　　乙 A．乙是电能转变为化学能的装置 B．含氮离子氧化时的离子方程式为3Cl2＋2NH4 ＋ ===N2＋6Cl－＋8H＋ C．若生成H2和N2的物质的量之比为3∶1，则处理后废水的pH减小 D．电池工作时，甲池中的Na＋移向Mg电极 解析： 　根据题意可知甲为原电池，Mg为负极，石墨为正极，乙为电解池，右电极为阴极，左电极为阳极。D项，原电池工作时，Na＋移向正极即石墨电极，错误。 D 12 [精练2]一种用铅蓄电池进行电絮凝净水装置如图所示，回答下列问题： (1)装置Ⅰ中Y电极的电极材料是________(填化学式)，工作时向________(填“X”或“Y”)电极移动；Y电极的电极反应式为___________________________________。 (2)装置Ⅱ中Al电极的电极反应式为_____________________________________。 (3)每消耗103.5 g Pb，装置的电流效率为80%，则理论上电解池阴极上生成________ mol H2。 PbO2 X ＋4H＋＋2e－