2024届高三化学高考备考一轮复习专题：电化学原理的综合应用课件

这是一份2024届高三化学高考备考一轮复习专题：电化学原理的综合应用课件，共27页。PPT课件主要包含了课堂点拨，常见的隔膜，隔膜的作用，根据关系式计算等内容，欢迎下载使用。

导航•课标要求 1.学会分析电源与电解池串联装置。2.知道电化学装置中隔膜的类型及作用。3.掌握电化学计算中的常用方法。
1.常见串联装置图 模型一　外接电源与电解池的串联(如图)
A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。
模型二　原电池与电解池的串联(如图)
图甲 图乙显然两图中，A均为原电池，B均为电解池。
2.“串联”类装置的解题流程
1.某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行电解 　饱和NaCl溶液的实验，装置如下图所示，下列说法正确的是(　　)
2.如图为拟通过甲装置除去污水中的乙酸钠和对氯苯酚，同时利用此装置产生的电能进行粗铜的精炼。下列说法不正确的是(　　)
3.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。当闭合该装置的 　电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题：(1)甲池为________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为_______________________________________________。(2)乙池中A(石墨)电极的名称为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为________________________________。
(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为________mL(标准状况下)，丙池中________极析出________g铜。(4)若丙池中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。答案　(3)280　D　1.60　(4)减小　增大
(1)多池串联的装置中，先根据电极反应物和电解质溶液判断哪个是原电池，其余装置一般为电解池。(2)与原电池正极相连的电极为电解池阳极，与原电池负极相连的电极为电解池阴极，据此判断各池中发生的反应。
隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类：(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，不允许阴离子通过。(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。(3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。
(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。(2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
3.“隔膜”电解池的解题步骤
第一步，分清隔膜类型。即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。第二步，写出电极反应式，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。第三步，分析隔膜作用。在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。
题组一　“隔膜”在新型电池中的应用1.二甲醚(CH3OCH3)燃料电池的工作原理如图，下列有关叙述正确的是(　　)
A.该装置能实现化学能100%转化为电能B.电子移动方向：a极→b极→质子交换膜→a极C.a电极的电极反应式为：CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋D.当b电极消耗22.4 L O2时，质子交换膜有4 ml H＋通过
题组二　隔膜在“双室”电解池的应用2.利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。可用电解LiCl溶液制备 　LiOH，装置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.电极B连接电源正极B.A极区电解液为LiCl溶液C.阳极反应式为2H2O＋2e－===　H2↑＋2OH－D.每生成1 ml H2，有1 ml Li＋　通过该离子交换膜
3.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，是一种强还原剂。工业常用惰性电极电解亚硫酸氢钠的方法制备连二亚硫酸钠，原理及装置如图所示，下列说法正确的是(　　)
题组三　隔膜在“多室”电解池的应用4.某科研小组研究采用BMED膜堆(示意图如下)，模拟以精制浓海水为原料直接制备酸碱。BMED膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(A、D)。已知：在直流电源的作用下，双极膜内中间界面层发生水的解离，生成H＋和OH－。下列说法错误的是(　　)
A.电极a连接电源的正极B.B为阳离子交换膜C.电解质溶液采用Na2SO4溶液　可避免有害气体的产生D.Ⅱ口排出的是淡水
5.普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，利用下面的双膜(阴离子交换 　膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述正确的是(　　)
A.电极a为粗铜，电极b为纯铜B.甲膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区C.乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区D.当电路中通过1 ml电子时，可生成32 g纯铜
6.四室式电渗析法制备盐酸和NaOH的装置如图所示。a、b、c为阴、阳离子交换膜。已知：阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳离子交换膜只允许阳离子透过。下列叙述正确的是(　　)
【课堂点拨】 (1)含离子交换膜电化学装置题的解题步骤
(2)在原电池中应用离子交换膜，起到替代盐桥的作用，一方面能起到平衡电荷、导电的作用，另一方面能防止电解质溶液中的离子与电极直接反应，提高电流效率；在电解池中使用选择性离子交换膜的主要目的是限制某些离子(或分子)的定向移动，避免电解质溶液中的离子或分子与电极产物反应，提高产品纯度或防止造成危险等。
1.根据总反应式计算　先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。2.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。
1.将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为(　　)　A.4×10－3 ml/LB.2×10－3 ml/L　C.1×10－3 ml/LD.1×10－7 ml/L
2.用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 ml Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移电子的物质的量为(　　)　A.0.4 mlB.0.5 ml　C.0.6 mlD.0.8 ml
4.某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的实验探究，设计的实验　装置如图所示，下列叙述正确的是(　　)