探究性实验题赏析 新课标 人教版.doc

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1、探究性实验题赏析[例题1]：（1）利用下述反应：Cu+2FeCl3==2FeCl2+CuCl2，设计一个原电池装置，画出装置图，并指明两极材料及电解液名称，写出两个电极上的电极反应。[解析]：原电池是借助氧化还原反应，把化学能转化为电能的装置。设计原电池时，首先要根据所提供的氧化还原反应的特点去进行设计。一般说来，只有电极与电解液之间有自发的氧化还原反应发生的原电池才是实际可利用的。这个与电解液有自发的氧化还原反应的电极一般是原电池的负极。具体方法是：①首先将已知氧化还原反应拆为两个半反应（即氧化反应和还原反应）：Cu–

2、2e-==Cu2+，2Fe3++2e-==2Fe2+；②根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料及电解液：Cu就作负极，电解液中Fe3+应该在正极得到电子，正极应选用比Cu不活泼的金属或非金属导体（如C）；③按要求画出原电池的装置图：[答案]：原电池的装置图（略）；负极为Cu，电极反应式为：Cu–2e-==Cu2+，正极为C，电极反应式为：2Fe3++2e-==2Fe2+；电解液是FeCl3溶液。（2）设计一个实验，使Cu+H2SO4==CuSO4+H2↑的反应发生。要求使用中学常用仪器，写出电极反应和画

3、出装置图。[解析]：该反应不能自发进行，所以要设计为电解池，将电能转化为化学能。具体方法是：①首先由总反应方程式找出在两极反应的微粒：阳极（氧化反应）：Cu–2e-==Cu2+；阴极（还原反应）：2H++2e-==H2。②根据电解池原理确定出两极材料及电解液：稀硫酸溶液。③按要求画出电解池的装置图：电极反应式为：阳极：Cu–2e-==Cu2+阴极：2H++2e-==H2[拓展]：本题是原电池、电解池实际应用能力的考查。因为原电池和电解池都是氧化还原反应，但原电池是借助氧化还原反应把化学能转化为电能的装置，而电解池则是利用

4、电能实现不能自发进行的氧化还原反应的装置。所以设计时，要根据所提供氧化还原反应的特点，把握原电池和电解池的两极氧化、还原规律，将原圆滑还原反应拆分为两个半反应，再考虑电极材料，最后画图。[例题2]：如图装置，A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹；电源有a、b两极。若在A、B充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K1合闭K2、K3，通直流电，回答下列问题：（1）判断电源的正、负极：a为极，b为极。（2）在湿的Na2SO4溶液滤纸条中心的KMnO4液滴，有什么现象。（3）写出电极

5、反应式：A极是，B极是。（4）若电解一段时间后，A和B中均有气体包围电极。此时切断K2和K3，闭合K1，则电流表的指针（填是或否）移动。若电流表指针不移动，说明理由；若指针移动，也说明理由：。[解析]：在教学中教师要引导学生分析、探究以下问题：①构成原电池与电解池的条件及原电池与电解池的区别？②切断K1，闭合K2和K3时，A和B电极与KOH溶液以及C和D电极与Na2SO4溶液构成原电池，还是电解池？③切断K2和K3，闭合K1时，A和B电极与KOH溶液以及C和D电极与Na2SO4溶液构成原电池，还是电解池？对上述问题探究后

6、，不难对这道题做出正确分析：（1）A、B产生气体的体积是不相同的，B中产生气体约为A中气体的2倍，由此可以判断B端的气体是氢气，A端产生的气体是氧气，所以可以确定a为负极而b端是正极。（2）紫色向D方向移动，因为b为正极，则D端是阳极，吸引阴离子（OH-和MnO4-），阴离子OH-在这里放电：4OH--4e-=2H2O+O2；因为a为负极，则C端是阴极，吸引阳离子放电：2H+-2e-=H2。（3）A极：4OH--4e-=2H2O+O2↑；B极：2H+-2e-=H2↑（4）氢气和氧气在碱性环境下发生的是电池反应（类似燃烧电

7、池），消耗了氢气和氧气，电流表的指针移动。两极反应的方程式分别为：（-）2H2+4OH--4e-=4H2O（+）O2+2H2O+4e-=4OH-[参考答案]：（1）负极；正极（2）紫色向D方向移动，两极有气体产生；（3）A极：4OH--4e-=2H2O+O2↑；B极：2H+-2e-=H2↑（4）是，组成氢氧燃料电池[技巧点拨]：此题的突破点是，示意图中的两种气体的体积，由此确定电源的正、负极，使题中所有问题迎刃而解。同时，分析把握好有关刀闸闭合后组成的装置是原电池，还是电解池。在答题时，我们应该认真的读题审题，抓住题中的

8、突破口。此题是一道化学知识与物理知识综合的试题，属于综合应用类型的题目。