专题1 微专题2 多池串联与多室电解装置-【导与练】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步全程学习教学课件ppt（新教材，苏教版）

微专题2　多池串联与多室电解装置 一、多池串联装置 1.多池串联装置中电池类型的判断 (1)直接判断。 非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中存在时,其他装置为电解池。如图,A为原电池,B为电解池。 (2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断。 原电池一般是两种不同的金属电极或一个为金属电极,另一个以碳棒作电极;而电解池则一般是两个惰性电极,如两个铂电极或两个碳棒。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发生反应。如图,B为原电池,A为电解池。 (3)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。 若C极溶解,D极上析出红色物质,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。 2.多池串联装置中的数据处理 原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒,如图所示。 装置甲是原电池,装置乙是电解池,若电路中有 0.2 mol 电子转移,则Zn溶解6.5 g,Cu电极上析出H2 2.24 L(标准状况),Pt电极上析出Cl2 0.1 mol,C电极上析出Cu 6.4 g。甲池中H+被还原,产生H2,负极Zn被氧化生成ZnSO4,pH变大;乙池中是电解CuCl2溶液,电解后再加入适量CuCl2固体可使电解质溶液复原。 [典型例题1] 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(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的电键K时,观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题: (1)甲池为　　 　(填“原电池”“电解池”或“电镀池”),A电极的电极反应式为　  　　　　 　　　 。  原电池 (2)丙池中E电极为　　　　 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”),电极反应式为　  。该池总反应的化学方程式为　   　 。 阳极 560 (3)当乙池中C电极质量减轻10.8 g时,甲池中B电极理论上消耗O2的体积为　　　　mL(标准状况)。  B (4)一段时间后,断开电键K,下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是　　　　(填字母)。  A.Cu B.CuO C.Cu(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3 解析:(4)一段时间后,断开电键K,根据少什么加什么原则,丙池一个电极产生Cu单质,另一个电极产生O2,相当于从溶液中出去的物质为Cu与O2反应产生的CuO,故选B。 思路点拨: (1)结合电极材料、电极反应物、电解质溶液等综合判断装置类型。 (2)对于相互串联的多个电解池,其电极类型的判断可以从电源正极或负极出发,按照“阴、阳交替”规则判断,如与负极直接相连的电极为阴极,接下来其他电极按顺序依次为阳极、阴极、阳极等等。 (3)电极上的有关计算,均按照得失电子守恒计算最便捷。 “串联”类电池的解题流程 [跟踪训练1] 假设如图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求,即为理想化。①～⑧为各装置中的电极编号。当K闭合后,下列说法正确的有(　 　) A.③④ B.①② C.②③④ D.①②④ √ 二、多室电解装置 1.多室电解概念:多室电解是运用离子交换膜控制离子运动方向,以达到控制生成物的特殊电解装置。 2.常见离子交换膜:①质子交换膜,仅允许H+通过;②阳离子交换膜,仅允许阳离子通过;③阴离子交换膜,仅允许阴离子通过;④特定离子交换膜,如钠离子交换膜等,仅允许特定离子通过。 3.多室电解解题技巧 多室电解解题关键是读图,析图。多室电解一般都会提供电解装置图,图中一般提供四类信息:①电极;②隔膜;③物质或离子移动方向;④化合价变化。多室电解分析时,阴极室、阳极室要分析电极反应及离子移动方向;中间室分析离子移动及由离子移动后引发的反应。 √ [典型例题2] 次磷酸(H3PO2)为一元中强酸,具有较强的还原性,可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列叙述不正确的是(　 ) 思路点拨: (1)电解池中由水电离出的离子放电时,可以直接写放电离子的形式也可写水的形式,如A选项。 (2)多室电解时,对每个室中离子迁移的方向分析时仍然是阴离子移向阳极、阳离子移向阴极,只不过是受隔离膜的影响,移到允许通过的膜时可以通过,移到不允许通过的膜处即留在对应室中。 多室电解规律总结 (1)离子移动受电场及膜两个因素限制。 (2)电极反应只会在阴极室、阳极室发生,中间室不会发生“电极反应”,但可能发生由于离子移动导致的一