专题5 第3单元 第3讲 多池、多室的电化学装置 （word教参）-【金版新学案】2024高考化学大一轮复习讲义·高三总复习（新教材，双选，苏教版2019）

第3讲　多池、多室的电化学装置 [课程标准]　1.掌握多池连接的分析应用。2.了解离子交换膜及其在装置中的应用。 考点一　多池串联的两大模型 模型一　外接电源与电解池的串联(如图) A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。 模型二　原电池与电解池的串联(如图) 显然两图中，A均为原电池，B均为电解池。 1．某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为Cu，则下列说法正确的是(　　) A．电流方向：电极Ⅳ电极Ⅰ B．电极Ⅰ发生还原反应 C．电极Ⅱ逐渐溶解 D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu A　[当多个电化学装置串联时，两电极材料活泼性相差大的作原电池，其他作电解池，由此可知图示中左边两池组成原电池，右边组成电解池。A项，电子移动方向：电极Ⅰ→ A→电极Ⅳ，电流方向与电子移动方向相反，正确；B项，原电池负极在工作中失电子，被氧化，发生氧化反应，错误；C项，原电池正极为得电子一极，铜离子在电极Ⅱ上得电子，生成铜单质，该电极质量逐渐增大，错误；D项，电解池中阳极为非惰性电极时，电极本身失电子，形成离子进入溶液中，因为电极Ⅱ为正极，因此电极Ⅲ为电解池的阳极，其电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，错误。] 2．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。 请回答下列问题： (1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH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”)，总反应式为 。 (3)当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况下)，丙池中 极析出 g铜。 (4)若丙池中电极不变，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”)；丙中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 解析：　(1)甲池为原电池，通入CH3OH的电极为负极，电极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O。 (2)乙池中电解AgNO3溶液，其中C作阳极，Ag作阴极，总反应式为4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3。 (3)根据各电极上转移的电子数相同，得n(Ag)＝4n(O2)＝2n(Cu)，故V(O2)＝××22.4 L＝0.28 L＝280 mL，m(Cu)＝××64 g＝1.60 g。(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，根据丙中总反应2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，则溶液pH增大，而甲中总反应为2CH3OH＋3O2＋4KOH2K2CO3＋6H2O，溶液pH减小。 答案：　(1)原电池　CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O (2)阳极　4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3 (3)280　D　1.60　(4)减小　增大 “串联”类装置的解题流程 　　 学生用书第150页 考点二　电化学离子交换膜的分析与应用 1．常见的隔膜 隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类： (1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H＋和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。 (2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。 (3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。 2．隔膜的作用 (1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。 (2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3．离子交换膜选择的依据 离子的定向移动。 4．离子交换膜的应用 [微提醒]　(1)用下面的装置制取NaOH、H2和Cl2，此装置有以下缺陷： 缺陷1：Cl2和H2混合而引起爆炸； 缺陷2：Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量。 (2)用如图装置电解饱和食盐水，其中阳离子交换膜的作用有以下四个方面： ①平衡电荷，形成闭合回路； ②防止Cl2和H2混合而引起爆炸； ③避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量； ④避免Cl－进入阴极区导致制得的NaOH不纯。 一、化学电源中的离子交换膜 1．(2022·黔东南州模拟)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池的工作原理如图，下列有关叙述正确的是(　　) A．