人教版選擇性必修1網(wǎng)科第四章化學(xué)反應(yīng)與電能原電池與電解池和電鍍池的比較和判斷重難點(diǎn)專項(xiàng)突破比較原電池電解池電鍍池定義(裝置特點(diǎn))將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置裝置特征無電源，兩極材料不同有電源，兩極材料可同可不同有電源形成條件①活動(dòng)性不同的兩極(連接)②電解質(zhì)溶液(兩極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))③形成閉合回路①兩電極連接直流電源②兩電極插入電解質(zhì)溶液中③形成閉合回路①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負(fù)極②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子1.原電池、電解池和電鍍池的比較比較原電池電解池電鍍池電極名稱(電極構(gòu)成)負(fù)極：較活潑金屬(電子流出的極)正極：較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬(電子流入的極)陽極：與電源正極相連的極陰極：與電源負(fù)極相連的極名稱同電解池，但有限制條件陽極：必須是鍍層金屬陰極：鍍件電極反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子或者氧氣得電子(吸氧腐蝕)陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子，或金屬電極失電子陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子陽極：金屬電極失電子陰極：電鍍液中陽離子得電子比較原電池電解池電鍍池電子流向負(fù)極―→正極電源負(fù)極―→陰極電源正極陽極(同電解池)溶液中帶電粒子的移動(dòng)陽離子向正極移動(dòng)陰離子向負(fù)極移動(dòng)陽離子向陰極移動(dòng)陰離子向陽極移動(dòng)(同電解池)聯(lián)系在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)[例]

如圖所示：(1)當(dāng)K1、K2斷開時(shí)，________片上有氣泡產(chǎn)生，生成氣體對(duì)應(yīng)的離子方程式為___________________。(2)僅K1閉合時(shí)，________片上有氣泡。生成氣體對(duì)應(yīng)的反應(yīng)式為____________________________________。(3)僅K2閉合時(shí)，________片上有氣泡，總電極反應(yīng)為__________________________________________________。[解析]

(1)此時(shí)鋅與稀鹽酸直接反應(yīng)產(chǎn)生H2。(2)僅K1閉合時(shí)，Zn、Cu和鹽酸構(gòu)成原電池，Cu為正極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，因此銅片上產(chǎn)生氣體。(3)此時(shí)為電解池，Cu為陽極，失電子，電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋，H＋在鋅片上得電子產(chǎn)生H2，總電極反應(yīng)為Cu＋2HCl==CuCl2＋H2↑。通電鋅Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑銅

2H＋＋2e－===H2↑例2．觀察下列幾個(gè)裝置示意圖，有關(guān)敘述正確的是

(

)A．裝置①中陽極上析出紅色固體B．裝置②中銅片應(yīng)與電源負(fù)極相連C．裝置③中外電路電流方向：b極→a極D．裝置④中陰極反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2C1．組成不同要求條件下的原電池和電解池對(duì)下圖中兩極進(jìn)行必要的連接并填空。

A

B(1)在圖A中，使銅片上冒H2氣泡。則加以必要的連接后的裝置叫____________；兩極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：鋅極：_____________________________________________；銅極：___________________________________________。原電池Zn－2e－===Zn2＋

2H＋＋2e－===H2↑1．組成不同要求條件下的原電池和電解池對(duì)下圖中兩極進(jìn)行必要的連接并填空。

A

B(2)在圖B中，a、b為惰性電極，進(jìn)行必要的連接后使a極析出銅，則b極出現(xiàn)的現(xiàn)象是__________________________________；該裝置叫________；該反應(yīng)總的化學(xué)方程式為_____________有氣體逸出電解池(3)如將圖A中Zn、Cu兩極與圖B中a、b作必要的連接后，也能產(chǎn)生與(1)、(2)完全相同的現(xiàn)象，則Zn極連________極(填“a”或“b”，下同)，Cu極連________極。經(jīng)過一段時(shí)間后，停止反應(yīng)并攪勻溶液，圖B中溶液的pH________(填“升高”“降低”或“不變”)，欲使溶液恢復(fù)至與反應(yīng)前完全一致，則應(yīng)加入的一定量的物質(zhì)是________。A．CuO

B．Cu(OH)2

C．Cu2(OH)2CO3

D．CuSO4

E．CuCO3A

Ba

b降低AE2．如圖所示的裝置：

(1)分別用電解池、電鍍池、原電池完成下列填空：Ⅰ是_______，Ⅱ是_______，Ⅲ是_______。原電池電解池電鍍池陽2.24L0.1mol·L－111

2.多池串聯(lián)的模型及原理分析(1)有外接電源電池類型的判斷方法有外接電源的各電池均為電解池，若電池陽極材料與電解質(zhì)溶液中的陽離子相同，則該電池為電鍍池。如圖：則甲為電鍍池，乙、丙均為電解池。(2)無外接電源電池類型的判斷方法①直接判斷非常直觀明顯的裝置，如燃料電池、鉛蓄電池等在電路中，則其他裝置為電解池。如圖所示：A為原電池，B為電解池，甲池為原電池，其余為電解池。②根據(jù)電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液判斷原電池一般是兩種不同的金屬電極或一個(gè)金屬電極一個(gè)碳棒電極；而電解池則一般兩個(gè)都是惰性電極，如兩個(gè)鉑電極或兩個(gè)碳棒電極。原電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。如圖所示：B為原電池，A為電解池。③根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷在某些裝置中根據(jù)電極反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象可判斷電極，并由此判斷電池類型。如圖所示：若C極溶解，D極上析出Cu，B極附近溶液變紅，A極上放出黃綠色氣體，則可知乙是原電池，D是正極，C是負(fù)極；甲是電解池，A是陽極，B是陰極。B、D極發(fā)生還原反應(yīng)，A、C極發(fā)生氧化反應(yīng)。例3

按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并回答下列問題：

原電池電解池

負(fù)

正

陽

有無色氣體產(chǎn)生,附近溶液出現(xiàn)紅色

減少0.65增加0.01

“串聯(lián)電池”的解題流程

D

C

3．書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的規(guī)律(1)根據(jù)給出的兩個(gè)電極反應(yīng)式，寫總反應(yīng)式。已知兩個(gè)電極反應(yīng)式，寫總反應(yīng)式時(shí)，要使兩個(gè)電極反應(yīng)式得失電子數(shù)相等后，將兩式相加，消去相同的化學(xué)式即可。(2)給出總反應(yīng)式，寫出電極反應(yīng)式。書寫電極反應(yīng)式的步驟一般分為四步：①列物質(zhì)、標(biāo)得失；②選離子、配電荷；③配個(gè)數(shù)、巧用水；④兩式加、驗(yàn)總式。(3)根據(jù)信息給予的知識(shí)，寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。【典例4】

辨清裝置，寫出電極反應(yīng)，回答問題甲：(左)鐵(____極)______________；石墨(____極)__________________。(右)石墨(____極)_______________；銅(____極)_________________。當(dāng)右圖裝置左側(cè)________電極收集到224mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積)氣體時(shí)，右側(cè)________電極增重________g。甲：(左)負(fù)Fe－2e－===Fe2＋正2H＋＋2e－===H2↑(右)陰Cu2＋＋2e－===Cu陽Cu－2e－===Cu2＋石墨石墨0.64乙：銀電極反應(yīng)式：_________________；鉑電極反應(yīng)式：_________________。當(dāng)a、b均為Cu電極時(shí)，a電極反應(yīng)式：__________________；b電極反應(yīng)式：_________________。電解過程中硫酸銅溶液濃度________(填“變大”“變小”或“不變”)。當(dāng)a、b均為石墨電極時(shí)，a電極反應(yīng)式：_______________________________________；b電極反應(yīng)式：_______________________________________。Ag－e－===Ag＋

Ag＋e－===AgCu－2e－===Cu2＋

Cu2＋＋2e－===Cu

不變4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

2Cu2＋＋4e－===2Cu丙：如圖裝置，A、B中的電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在濕的Na2SO4濾紙條中心的鉑夾；電源有a、b兩極。若在A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切斷K1，閉合K2、K3，通直流電，則：①寫出電源的正、負(fù)極，a為_____極，b為_____極。②在濕的Na2SO4溶液濾紙條中心的KMnO4液滴，有什么現(xiàn)象___________________________________。(丙)①負(fù)正②紫色向D方向移動(dòng)，兩極有氣體產(chǎn)生丙：如圖裝置，A、B中的電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在濕的Na2SO4濾紙條中心的鉑夾；電源有a、b兩極。若在A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切斷K1，閉合K2、K3，通直流電，則：(丙)③寫出電極反應(yīng)式：A中___________________________________________；B中___________________________________________。④若通電一段時(shí)間后，A、B中均有氣體包圍電極。此時(shí)切斷K2、K3，閉合K1，則檢流針的指針是否偏轉(zhuǎn)(填“是”或“否”)________。

若檢流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)說明理由，若指針偏轉(zhuǎn)也說明理由______________________________________。4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

4H＋＋4e－=