人教高中化学第6讲 多池串联的两大模型及电化学计算（教案）.doc

第6课时　关键能力——多池串联的两大模型及电化学计算
多池串联及电化学计算是电化学的重点和难点，此类试题常将原电池和电解池串联，或多个电解池串联，要求考生构建对化学能与电能相互转化的原理和装置的认识模型，并能基于该认识模型分析陌生的化学电池、电解池的工作原理，实现能量转化或物质转化，突出《中国高考评价体系》中对考生的理解与辨析能力、分析与推测能力、归纳与论证能力等关键能力的发展水平要求，体现高考评价体系通过“四翼”(基础性、综合性、应用性和创新性)实现对学生“四层”的有效考查，能够客观全面地获取相关信息，能够从情境中提取有效信息；能够准确概括和描述学科所涉及基本现象的特征及其相互关系，并从中发现问题；能够透过现象看到本质，发现隐含的规律或原理。
考向1
多池串联模型及分析(分析与推测能力)
多池串联模型是原电池和电解池认识模型的综合应用，要求考生能够准确判断原电池和电解池，结合原电池的工作原理或电解原理，分析装置图中物质的性质及变化，能够透过现象看到本质，发现隐含的规律或原理，并作出合理的分析、推测及判断。
1．有外接电源电池类型的判断方法
有外接电源的各电池均为电解池，若电池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相同，则该电池为电镀池。如：
则甲为电镀池，乙、丙均为电解池。
2．无外接电源电池类型的判断方法
(1)直接判断
非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所示：A为原电池，B为电解池。
(2)根据电极反应现象判断
在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。如图所示：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，则可知乙是原电池，D是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。
角度1　考查原电池与电解池的串联
(2021·河南南阳一中检测)如图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O。下列说法正确的是(　　)
A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化为电能的装置
B．甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH－6e－＋2H2O===CO＋8H＋
C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度
D．甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体
D　[甲池是燃料电池，是化学能转化为电能的装置，乙、丙池是电解池，是将电能转化为化学能的装置，A项错误；在燃料电池中，在负极甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性电解质下的电极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O，B项错误；电解池乙池中，电解后生成H2SO4、Cu和O2，要想复原，应加入CuO，C项错误；甲池中根据电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，消耗280 mL O2(标准状况下0.012 5 mol)，则转移电子0.05 mol，丙装置中，电池总反应式为MgCl2＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑，理论上最多产生Mg(OH)2 的质量为0.025 mol×58 g·mol－1＝1.45 g，D项正确。]
[强化1] (2021·河南尖子生联考)钛被誉为第三金属，广泛用于航天航空等领域。硼化钒(VB2)­空气电池的放电反应为4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5，以该电池为电源制备钛的装置如图所示。
下列说法不正确的是(　　)
A．电解过程中，OH－由阴离子交换膜左侧向右侧迁移
B．Pt极反应式为2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O
C．石墨电极可能发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑、2O2－－4e－===O2↑
D．若石墨极只收集到4.48 L Cl2气体，则理论上制备4.8 g Ti
D　[该装置是原电池与电解池的串联，由硼化钒­空气电池放电总反应推知，Cu电极是正极，Pt电极是负极，故OH－由阴离子交换膜左侧向右侧迁移，A项正确；Pt电极上VB2发生氧化反应，电极反应式为2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O，B项正确；石墨电极是电解池的阳极，电解质中阴离子(Cl－、O2－)发生氧化反应，C项正确；题目未指明4.48 L Cl2是否处于标准状况，不能据此计算制备Ti的质量，D项错误。]
[强化2] (2021·吉林长春检测)如图所示装置可间接氧化工业废水中含氮离子(NH)。下列说法不正确的是(　　)
A．乙是电能转变为化学能的装置
B．含氮离子氧化时的离子方程式为3Cl2