1、高考熱點題型3原電池與電解池的綜合運用,-2-,將原電池和電解池結(jié)合在一起,綜合考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)實驗和化學(xué)計算等知識,是高考試卷中電化學(xué)部分的重要題型。該類題目的考查內(nèi)容通常有以下幾個方面:電極的判斷、電極反應(yīng)與電池反應(yīng)總方程式的書寫、實驗現(xiàn)象的描述、溶液離子的移動、pH的變化及電解質(zhì)溶液的恢復(fù)、運用電子守恒處理相關(guān)數(shù)據(jù)等。 解答該類試題時電池種類的判斷是關(guān)鍵,整個電路中各個電池工作時電子守恒,是數(shù)據(jù)處理的法寶。,-3-,1.電池類型的判斷 (1)直接判斷: 非常直觀明顯的裝置,如燃料電池、鉛蓄電池等存在于電路中,則其他裝置為電解池。 (2)根據(jù)電池中的反應(yīng)是否能自

2、發(fā)進行判斷: 原電池中的電極材料與電解質(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與電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。 (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。,-4-,例1依據(jù)信息判斷下列各池屬于原電池的是,屬于電解池的是(填各池符號)。(已知第3個裝置中a極上放出黃綠色氣體,b極附近溶液變紅,c極溶解,d極上析出Cu。),答案,解析,-5-,2.有關(guān)概念的分析判斷 在確定了原電池和電解池后,有關(guān)概念的分析和判斷如:電極的判斷、電極反應(yīng)的書寫、實驗現(xiàn)象的描述、溶液中離子的移動、pH的變化及電解質(zhì)溶液的恢復(fù)等,只要按照兩池工作原理及反應(yīng)

3、式書寫方法分析就可以了。 3.綜合裝置中的有關(guān)計算 原電池和電解池綜合裝置的有關(guān)計算的依據(jù)就是得失電子守恒,在此基礎(chǔ)上分析處理其他各種數(shù)據(jù)。,-6-,例2如下圖所示:若電路中有0.2 mol電子轉(zhuǎn)移,則Zn質(zhì)量減小 g,Cu極上生成氣體 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),Pt極上析出的物質(zhì)為 mol。甲池中pH(填“變大”“不變”或“變小”),乙中石墨棒質(zhì)量(填“變大”“不變”或“變小”)。反應(yīng)后乙池再加入 g (填化學(xué)式)可使溶液復(fù)原。,答案,解析,-7-,2,1,3,4,1.(2014廣東理綜)某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置,電極為Al,其他均為Cu,則() A.電流方向:電極A電極 B.電極發(fā)生還原反應(yīng)

4、 C.電極逐漸溶解,答案,解析,-8-,2,1,3,4,2.下圖是一套電化學(xué)裝置,對其有關(guān)說法錯誤的是 () A.裝置A是原電池,裝置B是電解池 B.反應(yīng)一段時間后,裝置B中溶液pH增大 C.a口若消耗1 mol CH4,d口可產(chǎn)生4 mol氣體,答案,解析,-9-,2,1,3,4,3.新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進行飽和氯化鈉溶液電解實驗,如圖所示。,-10-,2,1,3,4,回答下列問題: (1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為、;(2)閉合K開關(guān)后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生,其中b電極上得到的是,電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為; (3)若每個電池甲烷通入量為1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為(法拉第常數(shù)F=9.65104 Cmol-1,列式計算),最多能產(chǎn)生的氯氣體積為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。,-11-,2,1,3,4,-12-,2,1,3,4,4.認(rèn)真觀察下列裝置,回答下列問題: (1)裝置B中PbO2上發(fā)生的電極反應(yīng)為。 連接裝置B、C的U形管中裝填含