第36讲 多池（或多室）电化学装置分析 课件-2026届高三化学一轮复习

第九章 化学反应与能量 第36讲——多池（或多室）电化学装置分析 新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 ①装置中有外加直流电源时，都是串联的电解池。 ②装置中有非常直观明显的原电池装置，如有燃料电池、铅蓄电池等在电路中时，则其他装置为电解池。如图：A为原电池，B为电解池。 阳极 阴极 阳极 阴极 知识梳理 知识点1 多池串联装置 1、直接判断 2、根据电池中的电极材料和电解质溶液判断 原电池一般是两个不同的金属电极或一个金属电极和一个碳棒电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，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。 知识梳理 知识点1 多池串联装置中电池类型的判断 负极 正极 阳极 阴极 原电池 电解池 知识梳理 3、根据电极反应现象判断 知识点1 多池串联装置中电池类型的判断 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 原电池 电解池 正极 负极 阳极 阴极 在某些装置中根据电极反应现象可判断电极，并由此判断电池类型 巩固提升 P200链高考【2022·山东卷改编】设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成CO2,将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法正确的是(　) A.装置工作时,甲室溶液pH逐渐增大 B.装置工作一段时间后,乙室应补充蒸馏水 C.乙室电极反应式为LiCoO2+2H2O+e-==Li++Co2++4OH- D.若甲室Co2+减少200 mg，乙室Co2+增加300 mg,则此时已进行过溶液转移 D 方法点拨 (1) 根据电子守恒计算 ①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 (2) 根据关系式计算 根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式:(式中M为金属,n为其离子的化合价数值)。 多池与多室中电子守恒计算 P200链高考【2022·山东卷改编】(2024·福建三明一中检测)某实验小组设计如图所示装置,下列说法错误的是(　　) A、乙池中电流由石墨电极经过硫酸铜溶液流向Ag电极 B、甲池通入CH4的电极反应式为CH4+8e-+10OH-=CO32-+7H2O C、反应一段时间后,向乙池中加入一定量CuCO3固体能使CuSO4溶液恢复到原来的状态 D、甲池中消耗0.56 L(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生2.90 g固体 巩固提升 B 重难点突破 →为实现特定功能需求，在电化学装置中增加离子交换膜，将原电池或电解池分隔成两个或多个相对独立的室。 知识点2 多室装置 1、离子交换膜的分类和应用 离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。 典题1【2024·黑吉辽卷】“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合HCHO高效制H2的方法,装置如图所示。部分反应机理为： 。下列说法错误的是(　　) A.相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5倍 B.阴极反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑ C.电解时OH-通过阴离子交换膜向b极方向移动 D.阳极反应:2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+2H2O+H2↑ 2、单膜两室电解池分析 重难点突破 A 2、单膜两室电解池分析 重难点突破 P204T3【2024·广东卷】一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下列说法不正确的是(　　) A.阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑ B.阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高 C.理论上每消耗1 mol Fe2O3，阳极区溶液减少213 g D.理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极区物质最多增加138 g C 分析某室质量变化的关键 分析某室质量的变化， 既要考虑该区(或该电极)的化学反应， 又要考虑通过“交换膜”的离子带来的质量变化 3、双膜三室电解池分析 重难点突破 典题4：三室式电渗析法处理含NH4NO3废水的原理如图所示,在直流电源的作用下,两膜中间的NH4+和NO3-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。工作一段时间后,在两极区均得到副产品NH4NO3。下列叙述正确的是(　　) A.a极为电源负极,b极为电源正极 B.c膜是阴离子交换膜,d膜是阳离子交换膜 C.阴极电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O D.当电路中通过2 mol电子的电量时,阳极产生标准状况下的O2 5.6 L A 技巧：找到电极反应 关注目标产物 确定离子交换膜种类 4、三膜四室电解池分析 重难点突破 利用“四室电渗析法”制备H3PO2(次磷酸) 电极反应？ a、b、c分别对应何种离子交换膜？ 技巧：关注隔室名称 确定离子交换膜种类 a b c ①判电极 ②析原理 ③写反应 【2025·云南】一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。除硼原理：[B(OH)4]-+H+=B(OH)3+H2O 下列说法错误的是 A．Pt电极反应：4OH--4e-=O2⬆+2H2O B．外加电场可促进双极膜中水的电离 C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．Ⅳ室每生成1molNaOH，同时Ⅱ室最多生成1molB(OH)3 真题感悟 C 【2025·河南】一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．Ⅱ为阳离子交换膜 B．电极a附近溶液的减小 C．电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]4-+e-=[Fe(CN)6]3- D．若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5gNaCl，理论上可回收1molLiCl 真题感悟 D $