苏教版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 专题1 化学反应与能量变化 专题整合.ppt

专题整合专题1内容索引知识网络系统构建核心归纳素养整合知识网络系统构建核心归纳素养整合一、隔膜在电化学中的功能1.常见的隔膜。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,即允许H+和其他阳离子通过,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。2.隔膜的作用。(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.离子交换膜选择的依据:离子的定向移动。4.离子交换膜的应用。【例题1】某科研小组研究采用BMED膜堆(示意图如图)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口排出的是淡水答案:B解析:根据题干信息确定该装置为电解池,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,所以电极a为阳极,连接电源的正极,A正确;水在双极膜A内中间界层解离后,氢离子吸引阴离子透过B膜到左侧形成酸,B为阴离子交换膜,B错误;电解质溶液采用Na2SO4溶液,电解时生成氢气和氧气,可避免有害气体的产生,C正确;海水中的阴、阳离子透过两侧交换膜向两侧移动,淡水从Ⅱ口排出,D正确。【例题2】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。下列有关叙述中正确的是()。A.电极a为粗铜,电极b为精铜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1mol电子时,可生成32g精铜答案:D解析:由题图结合电解原理可知,电极a是阴极,为精铜,电极b是阳极,为粗铜,A项错误。甲膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区,B项错误。乙膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区,C项错误。当电路中通过1mol电子时,可生成0.5mol精铜,其质量为32g,D项正确。二、多池串联的模型及原理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,各电极上得失电子数相等。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。【例题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。当闭合该装置的开关时,观察到电流计的指针发生了偏转。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”),乙池的总反应式为。?(3)当乙池中B极质量增加5.40g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,开关闭合一段时间后,甲池中溶液的pH将(填“增大”“减小”或“不变”);丙池中溶液的pH将(填“增大”“减小”或“不变”)。?【例题4】下列装置由甲、乙部分组成(如图所示),甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时,下列说法正确的是()。A.电子的流动方向为M→Fe→CuSO4溶液→Cu→NB.当N极消耗5.6LO2时,则铁电极质量增加32gC.一段时间后,乙中CuSO4溶液的浓度基本保持不变D.M极电极反应式:H2N(CH2)2NH2+16OH--16e-══2CO2↑+N2↑+12H2O答案:C解析:装置中甲部分是原电池,根据物质转化关系可判断M极是负极,N极是正极,乙部分是电解池,铁为阴极,铜为阳极。电子从负极经导线流向阴极,由阳极经导线流回正极,但是电子不会经过电解质溶液,A项错误。当N极消耗0.25mol氧气时,则转移0.25mol×4=1mol电子,铁电极上发生反应Cu2++2e-══Cu,所以铁电极质量增加0.5mol×64g·mol-1=32g,但是未指明O2所处状况,B项错误。乙部分是在铁上镀铜,阳极反应为Cu-