2019-2020学年高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第三单元 化学能与电能的转化 微专题突破

专题2化学反应与能量转化原电池、电解池的比较与判定原电池电解池能量转化化学能→电能电能→化学能形成条件(1)两个活泼性不同的电极(2)（连接）插入电解质溶液(3)形成闭合回路(4)能自发地发生氧化还原反应(1)两电极接直流电源(2)电极插入电解质溶液（或熔融的电解质）(3)形成闭合回路电极名称负极：较活泼金属正极：较不活泼金属或非金属导体阴极：接电源负极阳极：接电源正极原电池电解池电极反应负极：失电子、氧化反应正极：得电子、还原反应阴极：还原反应阳极：氧化反应装置判断无外加电源有外加电源电子流向负极→导线→正极电源负极→导线→阴极阳极→导线→电源正极电流方向正极→导线→负极电源正极→导线→阳极阴极→导线→电源负极原电池电解池应用化学电源、金属的防护电镀、精炼铜、电冶金实例（电池反应）CuSO4＋Zn===Cu＋ZnSO42FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2CuCl2=====通电Cu＋Cl2↑2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋Cl2↑＋H2↑按如图所示装置进行实验，并回答下列问题：(1)判断装置的名称：A池为________，B池为________。(2)锌极为________极，电极反应式为__________________；铜极为________极，电极反应式为______________________；石墨棒C1为________极，电极反应式为__________________；石墨棒C2附近发生的实验现象为______________________。(3)当C2极析出224mL气体（标准状况）时，锌的质量________（填“增加”或“减少”）_______g，CuSO4溶液的质量_______（填“增加”或“减少”）_______g。[审题指导]信息提取①A池中电极材料金属活动性不同，而B池中电极均为石墨棒；②A池中Zn棒与CuSO4溶液可发生氧化还原反应，而B池中石墨与KCl溶液不能反应；③两池中各电极为串联关系形成思路A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池。A池中Zn为负极，Cu为正极，B池中C1为阳极，C2为阴极，阴极区析出H2，周围OH－富集，溶液变红，且n（H2）＝0.224L22.4L·mol－1＝0.01mol，故电路中转移电子的物质的量为0.01mol×2＝0.02mol，根据得失电子守恒，锌极有0.01molZn溶解，即Zn极质量减少0.01mol×65g·mol－1＝0.65g，铜极上有0.01molCu析出，即CuSO4溶液增加了0.01mol×（65g·mol－1－64g·mol－1）＝0.01g[答案](1)原电池电解池(2)负Zn－2e－===Zn2＋正Cu2＋＋2e－===Cu阳2Cl－－2e－===Cl2↑有无色气体产生，附近溶液出现红色(3)减少0.65增加0.01【突破训练】1.可以将反应Zn＋Br2===ZnBr2组成蓄电池。有下列四个电极反应：①Br2＋2e－===2Br－；②2Br－－2e－===Br2；③Zn－2e－===Zn2＋；④Zn2＋＋2e－===Zn。其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的是（）A.②和③B.②和①C.③和①D.①和④解析：选A。根据Zn和Br2可自发地发生氧化还原反应，电池总反应为Zn＋Br2放电充电ZnBr2，放电时是原电池，负极发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋；充电是电解过程，阳极发生氧化反应：2Br－－2e－===Br2。符合题意的是②和③，故答案选A。2.在A、B、C三只烧杯中各盛放稀硫酸溶液、氯化钠溶液和硝酸银溶液各1000mL。根据下图判断下列说法中正确的是（假设溶液的体积变化忽略不计，两极产物不发生反应）（）A.A池为电解池B.C池为原电池C.A池铜棒上的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑D.当A池产生0.05molH2时，B池中溶液OH－的浓度为0.05mol/L解析：选C。Zn和Cu金属性相差最大，所以A池为原电池，B池和C池都是电解池。A池中Zn是原电池的负极，其电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Cu是原电池的正极，其电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；B池中，石墨1是阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，石墨2是阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，消耗2molH＋同时产生2molOH－，所以当A池产生0.05molH2时，转移电子的物质的量为0.1mol，B池中产生的OH－也为0.1mol，故B池中溶液的c（OH－）＝0.1mol1L＝0.1mol/L。3.某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为Cu，则下列说法正确的是（）A.电流方向：电极Ⅳ→○A→电极ⅠB.电极Ⅰ发生还原反应C.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu解析：选A。当多个池串联时，两电极材料活泼性相差大的作原电池，其他池作电解池，由此可知题图中左边和中间两池组成原电池，右边为电解池。A.电子移动方向：电极Ⅰ→○A→电极Ⅳ，电流方向与电子移动方向相反，A正确。B.原电池负极在工作中失去电子，被氧化，发生氧化反应，B错误。C.原电池正极得电子，铜离子在电极Ⅱ上得电子，生成铜单质，该电极质量逐渐增大，C错误。D.电解池中阳极为非惰性电极时，电极本身失电子，形成离子进入溶液中，因为电极Ⅱ为正极，因此电极Ⅲ为电解池的阳极，其电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，D错误。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放