化学自习室移动版

【考向概述】

无论何种新颖的电化学装置，常考知识点不外乎以下几个方面

(1)电极名称的判断、电极反应式的书写、总反应式的书写；

(2)电子移动方向、电流方向、离子移动方向；

(3)溶液中pH变化或某种离子浓度变化；电极上的变化现象

(4)计算电子转移或气体体积或某物质的质量或物质的量；

(5)其他相关的考查(如膜的名称与作用、盐桥的作用等)。

考查学生的归纳与论证、分析与推理等能力；考查学生证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、宏观辨识与微观探析等化学核心素养。

解题关键是从稀奇古怪、眼花缭乱的装置图中，快速和准确地依次判断装置类型→电极名称→电极反应。

【解题要诀】

一、模型认知， 以不变应万变

二、口诀入题， 变奇葩为傻瓜

1、负氧正还画圈圈，阳氧阴还画圈圈， 正正负负去充电，阴盛阳衰很常见。

注：“画圈圈” 是指同电荷的微粒移动方向相同，即构成顺时针或逆时针的一圈

2、电子不入水，离子不上岸

注：内外一圈都是电流，电子只能在导线移动(为电流的反方向)，溶液中是离子移动，但内外电路的电流是同方向且同电荷的微粒构成 “接力”移动圈。

3、氧化剂是升失氧，还原剂是降得还

4、电极反应三守恒，环境共存去完成

三、关于电极名称，离子膜的判断

膜的名称与判断

请特别关注双极膜！一种正在兴起的，有良好发展前景的新颖膜！见图：

例题1：(2020·新课标Ⅰ)科学家近年发明了一种新型Zn−CO₂水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO₂被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是( )

A.放电时，负极反应为Zn－2e^-＋4OH^－=Zn(OH)₄^2－

B.放电时，1mol CO₂转化为HCOOH，转移的电子数为2mol

C.充电时，电池总反应为2Zn(OH)₄^2－=2Zn＋O＋4OH^－＋2H₂O

D.充电时，正极溶液中OH⁻浓度升高

【答案】D

例题2、(重庆2021年新高考适应性第 10 题.)双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H₂O解离成H^＋和OH^－，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。

下列说法正确的是

A.出口2的产物为HBr溶液

B.出口5的产物为硫酸溶液

C.Br^－可从盐室最终进入阳极液中

D.阴极电极反应式为2H^＋＋2e^-=H₂↑

【答案】D

(2021年5月供题)10.电解精制的浓缩海水制备酸碱的工作原理如下图所示。其中A、C为离子交换膜，BP为双极膜(在直流电场的作用下，双极膜内中间界面层的水会解离为H^＋和OH^－，分别 迁移进入双极膜两侧)。下列说法正确的是

A.A、C分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜

B.电流流向：电源正极—X电极—Y电极T电源负极

C.若去掉X电极与a膜之间的双极膜，X电极区产物不变

D.若外电路中通过1 mol 电子，双极膜内有4 mol H₂O解离

答案B

何为双电极膜？

双极膜电渗析装置，由双极膜与均相阴、阳离子交换膜搭配组合而成，并被其分为三个隔室或二隔室，即酸室、碱室、盐室。其中，三隔室双极膜电渗析主要应用于无机盐制备对应的酸和碱；如氯化钠、硫酸钠、硫酸锂、硝酸钠、氯化铵、氯化钾等。二隔室双极膜电渗析主要用于有机酸盐制对应的有机酸和碱(有机碱盐与之类似)；如酒石酸、葡萄糖酸、柠檬酸、维生素 C、四甲基氢氧化铵等。随着双极膜技术研究不断深入和创新，如：置换电渗析技术、酸和盐分离电渗析、碱和盐分离电渗析技术等得到了广泛的扩展和应用。