摘要:多池多室電化學(xué)裝置問題不僅可以考查學(xué)生掌握電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的情況,還可以考查學(xué)生分析與解決問題的能力.為了實(shí)現(xiàn)此類問題的快速與準(zhǔn)確解答,本文從多池串聯(lián)與多室電解池兩個(gè)角度展開,探討基本原理與解決策略,以期為師生提供相應(yīng)參考,在精準(zhǔn)解題的同時(shí)持續(xù)提升學(xué)生邏輯推理與數(shù)據(jù)處理等能力.
關(guān)鍵詞:多池多室;電化學(xué)裝置;基本原理;解題策略
中圖分類號(hào):G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-0333(2024)25-0134-03
收稿日期:2024-06-05
作者簡(jiǎn)介:
賴榮騰(1980.8—),男,福建省長(zhǎng)汀人,本科,中學(xué)一級(jí)教師,從事高中化學(xué)教學(xué)研究.
近年來(lái)我國(guó)各省市高考題中,電化學(xué)知識(shí)是必考知識(shí)點(diǎn)
[1].電化學(xué)知識(shí)有兩個(gè)主要模塊的劃分,分別為原電池與電解池,考題具體內(nèi)容往往不會(huì)對(duì)原電池和電解池進(jìn)行單獨(dú)考查,而是將其結(jié)合起來(lái)進(jìn)行綜合考查,這對(duì)學(xué)生提出了較高要求,不僅需要具備牢固的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備,還需保證邏輯思維的強(qiáng)大性[2].基于此,本文對(duì)多池多室電化學(xué)裝置的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)及問題解題策略進(jìn)行探討.
1多池串聯(lián)
1.1模型與基本原理
從構(gòu)成上來(lái),多池串聯(lián)電化學(xué)裝置主要包括電源、兩級(jí)、一液和一回路等關(guān)鍵要素,其模型類型主要可以分為兩種:(1)電解池與外接電源串聯(lián)(見圖1),甲為外接電源(電鍍池),乙與丙均為電解池;(2)電解池與原電池串聯(lián)(見圖2),A為原電池,B為電解池[3].
1.2解題流程與思路
通過(guò)對(duì)多池串聯(lián)電化學(xué)裝置的主要組成要素及原理等相關(guān)信息的分析,解題思路如下:(1)對(duì)電池的類型進(jìn)行判斷;(2)分析電極的名稱;(3)書寫電極反應(yīng)式;(4)要與多池串聯(lián)電子轉(zhuǎn)移數(shù)量保持一致這一原理相結(jié)合,完成問題的計(jì)算任務(wù).
1.3例題分析
2多室電解池
2.1離子交換膜
多室電解池主要是通過(guò)離子交換膜對(duì)電解池進(jìn)行多個(gè)極室的分隔,基于離子交換膜所具有的選擇透過(guò)性的支持,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)分離,由此一來(lái),可以獲取純凈度更高的目標(biāo)物質(zhì),對(duì)于分離提純成本的控制具有積極意義.
離子交換膜是一種具有較為優(yōu)異離子交換性能的高分子薄膜,能夠?qū)?duì)溶液中離子的選擇作用發(fā)揮出來(lái),表1所示為幾種主要的離子交換膜類型.
2.2多室電解池基本原理
2.3例題分析
例2已知圖2所示電解槽,現(xiàn)有陰陽(yáng)離子交換膜與石墨電極,基于對(duì)氯堿工業(yè)離子交換膜技術(shù)原理的指導(dǎo),對(duì)Na2SO4溶液進(jìn)行電解,可以生成NaOH溶液與H2SO4溶液,在下面四個(gè)選項(xiàng)中,請(qǐng)將正確選項(xiàng)選出().
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,不管是單一的電化學(xué)裝置,還是多池多室電化學(xué)裝置的串聯(lián),都會(huì)遵循一個(gè)既定的規(guī)律,即各電極上所轉(zhuǎn)移的電子量具有一致性.在對(duì)電化學(xué)相關(guān)知識(shí)與問題進(jìn)行求解的過(guò)程中,可以借助于電極反應(yīng),明確電子守恒這一突破口,在物質(zhì)之間建立正確的數(shù)量關(guān)系,以此完成計(jì)算.所以,進(jìn)行思維模型的科學(xué)構(gòu)建,這是求解多池多室電化學(xué)裝置問題的關(guān)鍵.
參考文獻(xiàn):
[1]王亞運(yùn),丁配亞.建立在守恒基礎(chǔ)上的電化學(xué)“多池和多室”串聯(lián)問題的計(jì)算[J].高中數(shù)理化,2024(06):69-70.
[2] 龔娟熙.論多池相連電化學(xué)裝置的解題策略 [J].高中數(shù)理化, 2023(24):60-61.
[3] 盛凱.“多池串聯(lián)型電化學(xué)裝置”的透視 [J]. 中學(xué)化學(xué), 2022(04):30-31.
[責(zé)任編輯:季春陽(yáng)]