专题1 微专题2 原电池和电解原理的综合应用（课件PPT）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2019）

专题1化学反应与能量变化 微专题2 原电池和电解原理的综合应用 》》》专题1化学反应与能量变化 专题讲解 1.二次电池的放电和充电及分析 ()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，确定阴极和阳极上发生的 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。 e 》》》专题1化学反应与能量变化 2.电化学装置的判断 ()根据有无外加电源判断。有外加直流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。 e 》》》专题1化学反应与能量变化 典例示范 例工我国科学家研制了一种新型的高比能量锌一碘溴液流电池，其工作原理示 意图如下图所示。 用电器 LBr Zn2 贮液器 溶液 Br 盛 贮液器 Zn 隔膜 泵 泵 e 》》》专题1化学反应与能量变化 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L2Br+2e一2I厂+Br B.放电时，溶液中离子的数目增大 C.充电时，b电极质量每增加0.65g,溶液中就有0.02mol厂被氧化 D.充电时，a电极接外电源负极 e 》》》专题1化学反应与能量变化 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2Br 十2e一2I厂十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一2e一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一Zn,b电极质量每增加0.65g,就转移0.02mole,故有0.02mol 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 e 》》》专题1化学反应与能量变化 例2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了如下图所示的电解实验装置。 乙醇蒸气三 d电极 H c 电极 石墨 若墨 石墨 石墨 H CH COOH a电极 质子 b电极 饱和氯化 硫酸铜溶液 交换膜 钠溶液 I I e 》》》专题1化学反应与能量变化 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一2H20 C.当装置Ⅱ中生成11.2L(标准状况)Cl2时，有0.5molH通过装置I中的质子 交换膜 D.当装置I中生成6.0gCH3C00H时，装置中CuSO4溶液的质量减少16g e ① 》》》专题1化学反应与能量变化 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02十4H+4e一2H20,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11.2LCl2(即0.5mo),电路 中通过1mol电子，据得失电子守恒可知，装置I中有1molH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一4e=CH,COOH+ 4H,生成6.0gCH3C00H(即0.1mol时，电路中通过0.4mol电子，装置Ⅲ中阳 极反应式为2H20一4e一4H++02↑，阴极反应式为Cu2++2e一Cu,据得失电 子守恒推知，析出0.1molO2和0.2 mol Cu,故装置IⅢ中溶液减少的质量为0.1 mol×32gmol1+0.2mol×64gmol1=16g,D正确。 答案C 》》》专题1化学反应与能量变化 「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： 判断正、负极 确定电子、离子移动 依据原电 方向 电 电 池原理 书写正、负极反应式 池 分析电极及附 学 近溶液的变化 综 判断 写出电池反应式 合 判断阴、阳校 装 书写阴，附极反 子判断、 依据电解 应式 得计算 图 解 池原理 书写电解总 反应式 池 分析电板及 恒 附近溶液的 变化 判断电解质溶液中 阴、阳离子移动方向 e