資源簡介 第2課時 電化學計算模型 多池、多室裝置[核心素養發展目標] 1.掌握電子守恒規律在電化學中的應用。2.掌握多池連接裝置的形式及分析思路。3.了解離子交換膜的類型及其作用。一、電化學計算模型1.電化學常涉及的計算問題原電池和電解池的計算常涉及兩極產物定量計算,電路中轉移電子數的計算、溶液pH的計算、電解前后電極或電極區質量的差值計算等。2.電化學計算模型1.500 mL KCl和Cu(NO3)2的混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1,用石墨作電極電解此溶液,通電一段時間后,兩電極均收集到5.6 L(標準狀況下)氣體,假設電解后溶液的體積仍為500 mL,下列說法正確的是( )A.原混合溶液中c(Cl-)=0.3 mol·L-1B.上述電解過程中共轉移0.5 mol電子C.電解得到的無色氣體與有色氣體的體積比為3∶7D.陽極收集到的氣體為Cl2和O22.(2023·重慶南開中學高二期中)光電池在光照條件下可產生電流,如圖裝置可以實現光能源的充分利用,雙極膜可將水解離為H+和OH-,并實現其定向通過。下列說法不正確的是( )A.該裝置可利用光能實現水的分解B.光照過程中陰極區溶液的pH變小C.再生池中的反應為2V2++2H+2V3++H2↑D.電路中每有2 mol電子通過,陽極區溶液質量增加2 g二、多池裝置1.一池兩用用如圖所示裝置進行實驗:(1)若開始時K與N連接,則構成 ,鐵棒上發生的電極反應式為 ;石墨電極產生的現象為 。(2)若開始時K與M連接,則構成 ,鐵棒上發生的電極反應式為 ;石墨電極產生的現象為 ,一段時間后,溶液的pH 。(3)若用鋁條和鎂條分別代替圖中的石墨和鐵棒電極,電解質溶液為氫氧化鈉溶液,請寫出原電池負極的電極反應式: 。2.多池串聯如圖所示裝置:回答下列問題:(1)甲池是______,乙池是將________能轉化為______能的裝置。(2)寫出甲、乙、丙池中各電極的電極名稱和電極反應式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.多池裝置的解題模型1.用如圖裝置進行電解實驗(a、b、c、d均為鉑電極),供選擇的有4組電解液,要滿足下列要求:①工作一段時間后A燒杯的pH上升,B燒杯的pH下降;②b、c兩極上反應的離子的物質的量相等,應選擇的電解質溶液是( )A.A燒杯NaOH溶液;B燒杯CuSO4溶液B.A燒杯AgNO3溶液;B燒杯CuCl2溶液C.A燒杯Na2SO4溶液;B燒杯AgNO3溶液D.A燒杯NaCl溶液;B燒杯AgNO3溶液2.某興趣小組設計如圖所示實驗裝置,兩個相同的玻璃管中盛滿NaCl稀溶液(滴有酚酞),閉合S1一段時間后,兩極均有氣泡產生,Cu電極一側液面比C電極一側的低;斷開S1,閉合S2,電流表指針發生偏轉。下列敘述正確的是( )A.閉合S1時,Cu電極產生氣泡的原因為2Cl--2e-===Cl2↑B.閉合S1時,若銅電極接直流電源的正極,兩極均有氣泡產生C.斷開S1、閉合S2時,C電極作負極D.斷開S1、閉合S2時,Cu電極上發生反應:H2-2e-+2OH-===2H2O3.如圖所示,若電解5 min時,測得銅電極的質量增加2.16 g。試回答下列問題:(1)電源中X極是__________(填“正”或“負”)極。(2)通電5 min時,B中共收集到224 mL(標準狀況)氣體,溶液體積為200 mL(電解前后溶液的體積變化忽略不計),則通電前c(CuSO4)=______________。(3)若A中KCl溶液的體積也是200 mL,電解后溶液中仍有Cl-,則電解后溶液的c(OH)-=________。三、多室裝置——離子交換膜的作用1.常見的離子交換膜離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液中的離子具有選擇透過功能的膜,通常由特殊高分子材料制成。離子交換膜分為(1)陽離子交換膜:只允許陽離子通過,不允許陰離子通過。(2)陰離子交換膜:只允許陰離子通過,不允許陽離子通過。(3)質子交換膜:只允許H+通過,不允許其他陽離子或陰離子通過。(4)雙極隔膜:是一種新型離子交換膜,其膜主體可分為陰離子交換層、陽離子交換層和中間界面層,水解離催化劑被夾在中間的離子交換聚合物中,水電離的產物H+和OH-可在電場力的作用下快速遷移到兩側溶液中,為膜兩側的半反應提供各自理想的pH條件。2.離子交換膜的作用(1)能將兩極區隔離,阻止兩極區產生的物質接觸,防止發生化學反應。(2)能選擇性地允許離子通過,起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。例1 某原電池裝置如圖所示,電池總反應為2Ag+Cl2===2AgCl,當電路中轉移a mol電子時,交換膜左側溶液中約減少____________ mol離子。交換膜右側溶液中c(HCl)______(填“>”“<”或“=”)1 mol·L-1(忽略溶液體積變化)。例2 科學家近年發明了一種新型Zn-CO2水介質電池。電池示意圖如下,電極為金屬鋅和選擇性催化材料,放電時,溫室氣體CO2被轉化為儲氫物質甲酸等,為解決環境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是( )A.放電時,負極反應為Zn-2e-+4OH-===Zn(OH)B.放電時,1 mol CO2轉化為HCOOH,轉移的電子為2 molC.充電時,電池總反應為2Zn(OH)===2Zn+O2↑+4OH-+2H2OD.充電時,陽極溶液中OH-濃度升高例3 H3PO2可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):(1)寫出陽極的電極反應式:________________________________________________。(2)分析產品室可得到H3PO2的原因:________________________________________________________________________________________________________________。(3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2:將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去陽極室與產品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產品室。其缺點是產品中混有________雜質,該雜質產生的原因是________________________________________________________________________________________________________。1.(2021·廣東,16)鈷(Co)的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是( )A.工作時,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1 mol Co,Ⅰ室溶液質量理論上減少16 gC.移除兩交換膜后,石墨電極上發生的反應不變D.電解總反應:2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+2.(2023·山東師大附中期中)科研人員發明了一種Al-PbO2電池,通過X和Y兩種離子交換膜將電解質溶液隔開,形成M、R、N三個電解質溶液區域,電解質分別為KOH、K2SO4、H2SO4,結構示意圖如圖(已知a>b)。該電池放電時,下列說法錯誤的是( )A.R區K2SO4濃度逐漸增大B.K+通過X膜由M區移向R區C.N區電極反應為PbO2+2e-+4H++SO===PbSO4+2H2OD.每消耗1.8 g Al,N區電解質溶液減少19.2 g第2課時 電化學計算模型 多池、多室裝置一、應用體驗1.D 2.D二、1.(1)原電池 Fe-2e-===Fe2+ 有無色氣泡生成(2)電解池 2H++2e-===H2↑ 有淡黃綠色氣泡生成 增大(3)Al+4OH--3e-===[Al(OH)4]-2.(1)原電池 電 化學(2)A極:負極,CH4-8e-+10OH-===CO+7H2OB極:正極,O2+4e-+2H2O===4OH-Cu極:陽極,Cu-2e-===Cu2+Ag極:陰極,Cu2++2e-=== CuPt(Ⅰ)極:陽極,2Cl--2e-=== Cl2↑Pt(Ⅱ)極:陰極,Mg2++2H2O+2e-=== H2↑+Mg(OH)2↓應用體驗1.D 2.D3.(1)負 (2)0.025 mol·L-1 (3)0.1 mol·L-1三、例1 2a >例2 D例3 (1)2H2O-4e-===O2↑+4H+(2)陽極室的H+穿過陽膜擴散至產品室,原料室的H2PO穿過陰膜擴散至產品室,二者反應生成H3PO2(3)PO H2PO(或H3PO2)被氧化變式訓練1.D 2.D(共99張PPT)第2課時電化學計算模型 多池、多室裝置第1章 第2、3節提升課<<<核心素養發展目標1.掌握電子守恒規律在電化學中的應用。2.掌握多池連接裝置的形式及分析思路。3.了解離子交換膜的類型及其作用。內容索引一、電化學計算模型二、多池裝置課時對點練三、多室裝置——離子交換膜的作用><一電化學計算模型1.電化學常涉及的計算問題原電池和電解池的計算常涉及兩極產物定量計算,電路中轉移電子數的計算、溶液pH的計算、電解前后電極或電極區質量的差值計算等。一電化學計算模型2.電化學計算模型1.500 mL KCl和Cu(NO3)2的混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1,用石墨作電極電解此溶液,通電一段時間后,兩電極均收集到5.6 L(標準狀況下)氣體,假設電解后溶液的體積仍為500 mL,下列說法正確的是A.原混合溶液中c(Cl-)=0.3 mol·L-1B.上述電解過程中共轉移0.5 mol電子C.電解得到的無色氣體與有色氣體的體積比為3∶7D.陽極收集到的氣體為Cl2和O2√陽極Cl-先放電,然后是H2O電離出的OH-放電,即2Cl--2e-===Cl2↑,2H2O-4e-===O2↑+4H+;陰極Cu2+先放電,然后H+放電,即Cu2++2e-===Cu,2H++2e-===H2↑。結合兩極均收集到5.6 L(標準狀況下)氣體,則陰極收集到0.25 mol H2,原混合溶液中n(Cu2+)=0.2 mol·L-1×0.5 L=0.1 mol,Cu2+放電共轉移0.2 mol電子,生成H2時轉移0.5 mol電子,故陰極共轉移0.7 mol電子。設陽極生成Cl2、O2分別為x mol和y mol,則x+y=0.25,2x+4y=0.7,解得x=0.15,y=0.1。根據Cl原子守恒,原混合溶液中含0.3 mol Cl-,c(Cl-)= =0.6 mol·L-1,A錯誤;電解時得到的無色氣體為H2和O2,物質的量為0.25 mol+0.1 mol=0.35 mol,有色氣體為Cl2,物質的量為0.15 mol,則無色氣體與有色氣體的體積比為0.35 mol∶0.15 mol=7∶3,C錯誤、D正確。2.(2023·重慶南開中學高二期中)光電池在光照條件下可產生電流,如圖裝置可以實現光能源的充分利用,雙極膜可將水解離為H+和OH-,并實現其定向通過。下列說法不正確的是A.該裝置可利用光能實現水的分解B.光照過程中陰極區溶液的pH變小C.再生池中的反應為2V2++2H+2V3++H2↑D.電路中每有2 mol電子通過,陽極區溶液質量增加2 g√由圖上電子的移動方向可知右側是電解池的陽極,反應式為4OH--4e-===2H2O+O2↑,陰極反應式為V3++e-===V2+,雙極膜可將水解離為H+和OH-,由圖可知,H+進入陰極,OH-進入陽極,放電后的溶液進入再生池中在催化劑條件下發生反應放出氫氣,電路中每有2 mol電子通過,會有2 mol氫氧根離子進入陽極,生成0.5 mol氧氣,陽極區溶液質量增加18 g,D項錯誤。返回多池裝置><二1.一池兩用用如圖所示裝置進行實驗:(1)若開始時K與N連接,則構成 ,鐵棒上發生的電極反應式為 ;石墨電極產生的現象為 。二多池裝置(2)若開始時K與M連接,則構成 ,鐵棒上發生的電極反應式為_____;石墨電極產生的現象為 ,一段時間后,溶液的pH 。原電池Fe-2e-===Fe2+有無色氣泡生成電解池2H++2e-===H2↑有淡黃綠色氣泡生成增大(3)若用鋁條和鎂條分別代替圖中的石墨和鐵棒電極,電解質溶液為氫氧化鈉溶液,請寫出原電池負極的電極反應式:________________。Al+4OH--3e-===[Al(OH)4]-2.多池串聯如圖所示裝置:回答下列問題:(1)甲池是_______,乙池是將___能轉化為_____能的裝置。原電池電化學(2)寫出甲、乙、丙池中各電極的電極名稱和電極反應式。B極:正極,O2+4e-+2H2O===4OH-Cu極:陽極,Cu-2e-===Cu2+Ag極:陰極,Cu2++2e-=== CuPt(Ⅰ)極:陽極,2Cl--2e-=== Cl2↑Pt(Ⅱ)極:陰極,Mg2++2H2O+2e-=== H2↑+Mg(OH)2↓3.多池裝置的解題模型1.用如圖裝置進行電解實驗(a、b、c、d均為鉑電極),供選擇的有4組電解液,要滿足下列要求:①工作一段時間后A燒杯的pH上升,B燒杯的pH下降;②b、c兩極上反應的離子的物質的量相等,應選擇的電解質溶液是A.A燒杯NaOH溶液;B燒杯CuSO4溶液B.A燒杯AgNO3溶液;B燒杯CuCl2溶液C.A燒杯Na2SO4溶液;B燒杯AgNO3溶液D.A燒杯NaCl溶液;B燒杯AgNO3溶液√鉑電極是惰性電極,工作一段時間后,A燒杯的pH上升,電解Na2SO4溶液的實質是電解水,pH不變;電解AgNO3溶液時,生成Ag、O2和HNO3,pH下降,故B、C錯誤;b是陽極,c是陰極,b、c兩極上反應的離子的物質的量相等,若B燒杯是CuSO4溶液,c電極上消耗1 mol Cu2+時轉移2 mol電子,則b電極上消耗2 mol OH-,不符合要求,A錯誤;若A燒杯是NaCl溶液,B燒杯是AgNO3溶液,b電極上有1 mol Cl-被氧化時轉移1 mol電子,同時c電極上有1 mol Ag+被還原,且工作一段時間后,A燒杯的pH上升,B燒杯的pH下降,D正確。2.某興趣小組設計如圖所示實驗裝置,兩個相同的玻璃管中盛滿NaCl稀溶液(滴有酚酞),閉合S1一段時間后,兩極均有氣泡產生,Cu電極一側液面比C電極一側的低;斷開S1,閉合S2,電流表指針發生偏轉。下列敘述正確的是A.閉合S1時,Cu電極產生氣泡的原因為2Cl--2e-===Cl2↑B.閉合S1時,若銅電極接直流電源的正極,兩極均有氣泡產生C.斷開S1、閉合S2時,C電極作負極D.斷開S1、閉合S2時,Cu電極上發生反應:H2-2e-+2OH-===2H2O√閉合S1時,銅為陰極,產生氣泡的原因為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,A錯誤;閉合S1時,若銅電極接直流電源的正極,Cu作陽極被氧化生成Cu2+,陽極無氣泡產生,B錯誤;斷開S1、閉合S2時,Cu電極一側的H2發生氧化反應,Cu電極作負極,C電極作正極,C錯誤;電解時陰極產物為H2和NaOH,形成原電池時,H2在堿性條件下發生氧化反應,其電極反應式為H2-2e-+2OH-===2H2O,D正確。3.如圖所示,若電解5 min時,測得銅電極的質量增加2.16 g。試回答下列問題:(1)電源中X極是____(填“正”或“負”)極。負銅電極增重,說明銀在銅電極析出,則銅電極為陰極,X為負極。(2)通電5 min時,B中共收集到224 mL(標準狀況)氣體,溶液體積為200 mL(電解前后溶液的體積變化忽略不計),則通電前c(CuSO4)=_____________。0.025 mol·L-1C中銅電極增重2.16 g,即析出0.02 mol Ag,線路中通過0.02 mol電子;由4e-~O2可知,B中陽極產生的O2只有0.005 mol,即112 mL;但B中共收集到224 mL氣體,說明還有112 mL是H2,即全部Cu2+在陰極放電后,H+接著放電產生了112 mL H2,則通過0.01 mol電子時,Cu2+已被電解完;(3)若A中KCl溶液的體積也是200 mL,電解后溶液中仍有Cl-,則電解后溶液的c(OH)-=___________。0.1 mol·L-1返回多室裝置——離子交換膜的作用><三三多室裝置——離子交換膜的作用1.常見的離子交換膜離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液中的離子具有選擇透過功能的膜,通常由特殊高分子材料制成。離子交換膜分為(1)陽離子交換膜:只允許陽離子通過,不允許陰離子通過。(2)陰離子交換膜:只允許陰離子通過,不允許陽離子通過。(3)質子交換膜:只允許H+通過,不允許其他陽離子或陰離子通過。(4)雙極隔膜:是一種新型離子交換膜,其膜主體可分為陰離子交換層、陽離子交換層和中間界面層,水解離催化劑被夾在中間的離子交換聚合物中,水電離的產物H+和OH-可在電場力的作用下快速遷移到兩側溶液中,為膜兩側的半反應提供各自理想的pH條件。2.離子交換膜的作用(1)能將兩極區隔離,阻止兩極區產生的物質接觸,防止發生化學反應。(2)能選擇性地允許離子通過,起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。例1 某原電池裝置如圖所示,電池總反應為2Ag+Cl2===2AgCl,當電路中轉移a mol電子時,交換膜左側溶液中約減少______ mol離子。交換膜右側溶液中c(HCl)____(填“>”“<”或“=”)1 mol·L-1(忽略溶液體積變化)。2a>負極電極反應式為Ag-e-+Cl-===AgCl,原電池工作時,電路中轉移a mol電子,則負極消耗a mol Cl-,形成閉合回路移向正極的n(H+)為a mol,所以負極區即交換膜左側溶液中約減少2a mol離子;正極區電極反應為Cl2+2e-===2Cl-,生成n(HCl)=a mol,所以交換膜右側溶液c(HCl)增大,即交換膜右側溶液c(HCl)>1 mol·L-1。例2 科學家近年發明了一種新型Zn-CO2水介質電池。電池示意圖如下,電極為金屬鋅和選擇性催化材料,放電時,溫室氣體CO2被轉化為儲氫物質甲酸等,為解決環境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是A.放電時,負極反應為Zn-2e-+4OH-===B.放電時,1 mol CO2轉化為HCOOH,轉移的電子為2 molC.充電時,電池總反應為 ===2Zn+O2↑+4OH-+2H2OD.充電時,陽極溶液中OH-濃度升高√放電時CO2轉化為HCOOH,C元素化合價降低2,則1 mol CO2轉化為HCOOH時,轉移電子為2 mol,B項正確;充電時陽極上發生反應2H2O-4e-===4H++O2↑,OH-濃度降低,D項錯誤。例3 H3PO2可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):(1)寫出陽極的電極反應式:____________________________。2H2O-4e-===O2↑+4H+(2)分析產品室可得到H3PO2的原因:_______________________________________________________________________________________。陽極室的H+穿過陽膜擴散至產品室,(3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2:將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去陽極室與產品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產品室。其缺點是產品中混有______雜質,該雜質產生的原因是______________________。變式訓練1.(2021·廣東,16)鈷(Co)的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是A.工作時,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1 mol Co,Ⅰ室溶液質量理論上減少16 gC.移除兩交換膜后,石墨電極上發生的反應不變D.電解總反應:2Co2++2H2O 2Co+O2↑+4H+√分析可知,水放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動,使Ⅱ室中氫離子濃度增大,溶液pH減小,故A錯誤;陰極生成1 mol鈷,陽極有1 mol水放電,則Ⅰ室溶液質量減少18 g,故B錯誤;若移除離子交換膜,氯離子的放電能力強于水,氯離子會在陽極失去電子發生氧化反應生成氯氣,則移除離子交換膜后,石墨電極的電極反應會發生變化,故C錯誤。2.(2023·山東師大附中期中)科研人員發明了一種Al-PbO2電池,通過X和Y兩種離子交換膜將電解質溶液隔開,形成M、R、N三個電解質溶液區域,電解質分別為KOH、K2SO4、H2SO4,結構示意圖如圖(已知a>b)。該電池放電時,下列說法錯誤的是A.R區K2SO4濃度逐漸增大B.K+通過X膜由M區移向R區C.N區電極反應為D.每消耗1.8 g Al,N區電解質溶液減少19.2 g√結合圖示可知Al為負極,M區電解質為KOH,電極反應為Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-,PbO2作正極,電極反應為PbO2+2e-+4H++===PbSO4+2H2O。結合負極反應可知每消耗1.8 g Al轉移 ×3=0.2 mol電子,此時正極區減少0.2 mol H2SO4,同時生成0.2 mol H2O,即N區電解質溶液減少質量為0.2 mol×98 g·mol-1-0.2 mol×18 g·mol-1=16 g,D錯誤。返回課時對點練1234567891011121314對點訓練題組一 電解池與原電池的綜合應用1.如圖,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中,下列分析錯誤的是A.閉合K1構成原電池,閉合K2構成電解池B.閉合K1,鐵棒上發生的反應為Fe-2e-===Fe2+C.閉合K2,鐵棒不會被消耗D.閉合K1,石墨棒周圍溶液pH逐漸減小√對點訓練閉合K1構成原電池,鐵棒是負極,鐵失去電子,鐵棒上發生的反應為Fe-2e-===Fe2+,閉合K2構成電解池,鐵棒與電源的負極相連,作陰極不會被消耗,A、B、C正確;閉合K1構成原電池,石墨棒是正極,電極反應為O2+4e-+2H2O===4OH-,石墨棒周圍溶液pH逐漸升高,D錯誤。1234567891011121314對點訓練2.(2024·黑龍江、吉林1月適應性測試)如圖,b為H+/H2標準氫電極,可發生還原反應(2H++2e-===H2↑)或氧化反應(H2-2e-===2H+),a、c分別為AgCl/Ag、AgI/Ag電極。實驗發現:1與2相連a電極質量減小,2與3相連c電極質量增大。下列說法正確的是1234567891011121314對點訓練A.1與2相連,鹽橋1中陽離子向b電極移動B.2與3相連,電池反應為2Ag+2I-+2H+===2AgI+H2↑C.1與3相連,a電極減小的質量等于c電極增大的質量D.1與2、2與3相連,b電極均為e-流出極√1234567891011121314對點訓練1與2相連,左側兩池構成原電池,a電極質量減小,AgCl轉化為Ag,說明a為正極,b為負極,鹽橋1中陽離子向a電極移動,A錯誤;2與3相連,右側兩池構成原電池,c電極質量增大,Ag轉化為AgI,說明c為負極,b為正極,生成氫氣,電池反應為2Ag+2I-+2H+===2AgI+H2↑,B正確;1234567891011121314對點訓練1與3相連,由于AgI更難溶,AgCl轉化為AgI,a極為正極,AgCl轉化為Ag,a極質量減小,c極為負極,Ag轉化為AgI,c極質量增加,a電極減小的質量小于c電極增大的質量,C錯誤;1與2相連,b為負極,b電極為e-流出極,2與3相連,c為負極,c電極為e-流出極,D錯誤。1234567891011121314對點訓練題組二 離子交換膜電化學裝置的分析3.催化還原二氧化碳是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一,中國科學家設計出如圖裝置實現CO2的轉化,電池總反應為CO2+NaClCO+NaClO。下列說法錯誤的是A.該裝置工作時,質子通過質子交換膜由陽極室移向陰極室B.催化電極Ⅰ上發生的電極反應為CO2+2e-+2H+===CO+H2OC.太陽能電池的正極為A極D.該裝置不僅還原CO2,還產生了次氯酸鹽√1234567891011121314對點訓練根據圖中的物質變化可知,催化電極Ⅰ為陰極,催化電極Ⅱ為陽極,A極為負極,B極為正極。在電解池中,陽離子向陰極移動,則質子通過質子交換膜由陽極室移向陰極室,A項正確;陰極的電極反應為CO2+2e-+2H+===CO+H2O,B項正確;由電池總反應可知,D項正確。12345678910111213144.(2023·成都高二檢測)“容和一號”鐵鉻液流電池的總反應為Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。閉合K1,斷開K2時,工作原理如圖所示,其中a電極上涂有固態氫化鉍(BiHx)。下列說法錯誤的是A.充電時,a電極連接電源的負極B.放電時,正極反應式為Fe3++e-===Fe2+C.放電時,H+從a極區移向b極區D.充電時,BiHx只起導電的作用對點訓練√1234567891011121314對點訓練充電時為電解池,根據總反應:Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+可知,Cr3+發生得電子的還原反應生成Cr2+,a電極為陰極,應連接電源的負極,A正確;放電時,b電極為正極,Fe3+發生得電子的還原反應生成Fe2+,電極反應為Fe3++e-===Fe2+,B正確;1234567891011121314對點訓練電池放電時,a電極為負極,b電極為正極,則H+從a極區移向b極區,C正確;充電時,BiHx起導電和轉移電子的作用,D錯誤。1234567891011121314對點訓練題組三 串聯電化學裝置的分析5.用堿性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置示意圖如圖所示。下列說法正確的是A.燃料電池工作時負極反應為H2===2H++2e-B.若要實現鐵上鍍銅,則a極是鐵,b極是銅C.若要實現電解精煉銅,則a極發生氧化反應,b極上有銅析出D.a、b兩極均是石墨時,在相同條件下,當電池中消耗22.4 L(標準狀況)H2時,a極析出64 g銅√1234567891011121314對點訓練堿性氫氧燃料電池工作時負極通入H2,電極反應式為H2-2e-+2OH-===2H2O,A錯誤;若要實現鐵上鍍銅,則a極(陽極)是銅,b極(陰極)是鐵,B錯誤;若要實現電解精煉銅,則a極連接粗銅,發生氧化反應,b極為陰極,Cu2+得電子,b極上有銅析出,C正確;1234567891011121314對點訓練a、b兩極均是石墨時,在相同條件下,當電池中消耗22.4 L(標準狀況)H2時,外電路轉移2 mol e-,b極為陰極,析出64 g銅,a極為陽極,不能析出銅,D錯誤。1234567891011121314對點訓練6.如圖為相互串聯的三個裝置,下列說法正確的是A.甲池中A極的電極反應式為CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+B.若利用乙池在鐵片上鍍銀,則C是鐵片C.向丙池中滴加酚酞,石墨附近溶液先變紅D.若甲池消耗標準狀況下1.4 L CH4,則丙池中陽極上產生氣體的物質的量為0.15 mol√1234567891011121314對點訓練結合圖示裝置可知甲池為燃料電池,乙池和丙池均為電解池。甲池中CH4在堿性條件下失電子發生氧化反應,電極反應為CH4+10OH--8e-=== +7H2O,A錯誤;若利用乙池在鐵片上鍍銀,鐵片作陰極,即D是鐵片,B錯誤;1234567891011121314對點訓練丙池中Fe電極與電源負極相連,為陰極,石墨電極為陽極,在石墨電極生成Cl2,在Fe電極生成H2和NaOH,則向丙池中滴加酚酞,鐵電極附近溶液先變紅,C錯誤;1234567891011121314對點訓練串聯電路中轉移電子的物質的量相等,則丙池陽極也失去0.5 mol電子,丙池中陽極開始時的電極反應為2Cl--2e-===Cl2↑,溶液中含n(Cl-)=0.1 mol,產生0.05 mol Cl2,1234567891011121314對點訓練然后水電離出的OH-放電,電極反應為2H2O-4e-===O2↑+4H+,可知轉移0.4 mol 電子時生成0.1 mol O2,即陽極上共生成氣體為(0.05+0.1) mol=0.15 mol,D正確。1234567891011121314對點訓練題組四 電化學計算的基本方法7.LiPON薄膜鋰離子電池是目前研究最廣泛的全固態薄膜鋰離子電池。其工作示意圖如圖,LiPON薄膜只允許Li+通過,電池總反應為LixSi+Li1-xCoO2 Si+LiCoO2。下列有關說法正確的是1234567891011121314對點訓練A.LiPON薄膜在充、放電過程中質量發生變化B.導電介質c可為Li2SO4水溶液C.放電時b極為正極,電極反應為Li1-xCoO2+xe-+xLi+===LiCoO2D.充電時,當外電路通過0.2 mol 電子時,非晶硅薄膜上質量減少1.4 g√1234567891011121314對點訓練由電池總反應為LixSi+Li1-xCoO2 Si+LiCoO2可知,充電時a極為陰極,電極反應式為xLi++xe-+Si===LixSi,b極為陽極,電極反應式為LiCoO2-xe-===Li1-xCoO2+xLi+;放電時a極為負極,電極反應式為LixSi-xe-===Si+xLi+,b極為正極,電極反應式為Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2。LiPON薄膜在充、放電過程中并未參與電極反應,故其質量不發生變化,A錯誤;1234567891011121314對點訓練由于2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,故導電介質c不能為Li2SO4水溶液,B錯誤;充電時,Li+得電子生成Li嵌入非晶硅薄膜材料中,當外電路通過0.2 mol 電子時,非晶硅薄膜上質量增加0.2 mol×7 g·mol-1=1.4 g,D錯誤。1234567891011121314對點訓練8.用如圖所示裝置電解硫酸銅和氯化鈉的混合溶液,當線路中有1.2 mol 電子通過時,甲電極增重并有4.48 L(已折算成標準狀況下的體積,下同)氣體生成,乙電極上生成氣體7.84 L,則原溶液中硫酸銅與氯化鈉的物質的量之比為A.2∶1 B.4∶1C.2∶3 D.4∶3√1234567891011121314對點訓練該電解池陰極的電極反應式為①Cu2++2e-===Cu、②2H2O+2e-===H2↑+2OH-,陽極的電極反應式為③2Cl--2e-===Cl2↑、④2H2O-4e-===4H++O2↑,甲電極增重,并有4.48 L氣體生成,則甲電極為陰極,乙電極為陽極,甲電極上生成的氫氣為0.2 mol,乙電極上生成氣體7.84 L(氯氣和氧氣,共0.35 mol),反應共轉移1.2 mol電子,陰極上反應②共得到0.4 mol電子,則反應①共得到電子1.2 mol-0.4 mol=0.8 mol,可計算出原溶液中Cu2+的物質的量為0.4 mol;1234567891011121314對點訓練設陽極產生氯氣的物質的量為x,產生氧氣的物質的量為y,則x+y=0.35 mol,2x+4y=1.2 mol,聯立兩個方程,解得x=0.1 mol,y=0.25 mol,所以溶液中Cl-為0.2 mol,則原溶液中硫酸銅與氯化鈉的物質的量之比為0.4∶0.2=2∶1,A正確。12345678910111213149.(2023·武漢高二質檢)用陰離子交換膜控制電解液中OH-的濃度制備納米Cu2O,反應為2Cu+H2O Cu2O+H2↑,裝置如圖,下列說法正確的是A.電解時OH-通過交換膜向Ti極移動B.陽極反應式為2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2OC.陰極OH-放電,有O2生成D.Ti電極和Cu電極上生成物的物質的量之比為2∶1綜合強化√1234567891011121314綜合強化Cu極與外加電源的正極相連,Cu極為陽極,Ti極與外加電源的負極相連,Ti極為陰極。電解時陰離子向陽極移動,則OH-通過陰離子交換膜向Cu極移動,A項錯誤;Cu極為陽極,電極反應式為2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2O,B項正確;1234567891011121314綜合強化Ti極為陰極,電極反應式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,陰極有H2生成,C項錯誤;根據電極反應式和得失電子守恒可知,Ti極生成的H2和Cu極生成的Cu2O的物質的量之比為1∶1,D項錯誤。123456789101112131410.雙極膜(BP)是陰、陽復合膜,在直流電的作用下,陰、陽膜復合層間的H2O解離成H+和OH-,作為H+和OH-離子源。利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如圖所示,M、N為離子交換膜。下列說法錯誤的是綜合強化1234567891011121314A.Y電極與電源正極相連,發生的反應為4OH--4e-===O2↑+2H2OB.M為陰離子交換膜,N為陽離子交換膜C.“雙極膜電滲析法”可用于用鹽(MX)溶液制備相應的酸(HX)和堿(MOH)D.若去掉雙極膜(BP),電路中每轉移1 mol電子,兩極共得到1 mol氣體綜合強化√1234567891011121314綜合強化由工作原理圖可知,溶液中OH-向右移動,則Y電極為陽極,NaCl濃溶液經過電解變為淡水,因此電解過程中鹽室中氯離子向Y電極移動,N為陰離子交換膜;X電極為陰極,鹽室中的Na+向X電極移動,M為陽離子交換膜。Y電極為陽極,與電源正極相連,發生的反應為4OH--4e-===O2↑+2H2O,A正確,B錯誤;1234567891011121314綜合強化“雙極膜電滲析法”利用陰、陽離子的定向移動,可用于用鹽(MX)溶液制備相應的酸(HX)和堿(MOH),C正確;若去掉雙極膜(BP),電路中每轉移1 mol電子,陽極可產生0.5 mol氯氣,陰極產生0.5 mol的氫氣,共得到1 mol氣體,D正確。123456789101112131411.已知H2O2是一種弱酸,在強堿溶液中主要以 形式存在。現以Al-H2O2電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制備H2,下列說法不正確的是A.電解過程中,電子的流向為a→d→c→bB.電池的正極反應為 +2e-+H2O===3OH-C.電解時,消耗5.4 g Al,則產生標準狀況下2.24 L N2D.c電極是陽極,且反應后該電極區溶液pH減小綜合強化√1234567891011121314綜合強化根據題給裝置可知,左側為原電池,右側為電解池,d電極上產生H2,根據電解原理,d電極為陰極,則c電極為陽極,a電極為負極,b電極為正極,電解質溶液中沒有電子通過,電子流向為a→d,c→b,A錯誤;1234567891011121314綜合強化1234567891011121314綜合強化12.Mg-Li1-xFePO4是一種新型二次電池,其裝置的示意圖如圖(Li+透過膜只允許Li+通過)。下列說法正確的是A.斷開K1、閉合K2,右室的電極為陽極,Li+發生還原反應B.斷開K2、閉合K1,右室的電極反應式:Li1-xFePO4+xLi++xe-===LiFePO4C.斷開K2、閉合K1,外電路中通過a mol電子時,左室溶液質量增加12a gD.該二次電池的總反應為xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4 xMgSO4+2LiFePO4√1234567891011121314綜合強化斷開K1、閉合K2,該裝置為電解池,右室的電極與外接電源的正極相連作陽極,LiFePO4中的鐵元素發生氧化反應,A錯誤;斷開K2、閉合K1,該裝置為原電池,右室的電極為正極,得電子發生還原反應,電極反應式為Li1-xFePO4+xLi++xe-===LiFePO4,外電路中通過a mol電子時,左室有0.5a mol Mg溶解,同時有a mol Li+移向右室,因此左室溶液質量增加為0.5a mol×24 g·mol-1-a mol×7 g·mol-1=5a g,B正確、C錯誤;1234567891011121314綜合強化該二次電池的總反應為xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4 xMgSO4+2LiFePO4,D錯誤。1234567891011121314綜合強化13.下圖中,甲、乙是兩個完全相同的光伏并網發電模擬裝置,利用它們對煤漿進行脫硫處理。下列敘述錯誤的是A.光伏并網發電裝置中a為負極B.石墨1上消耗1 mol Mn2+,甲、乙中各轉移0.5 mol電子C.脫硫反應原理為15Mn3++FeS2+8H2O===15Mn2++Fe3++ +16H+D.處理60 g FeS2,石墨2上消耗7.5 mol H+√1234567891011121314綜合強化甲、乙兩個串聯的光伏發電裝置可直接等價于直流電源,由裝置圖可知,石墨1上發生氧化反應,即陽極反應:Mn2+-e-===Mn3+,其連接外接電源的正極,石墨2上發生還原反應,即陰極反應:2H++2e-===H2↑,其連接外接1234567891011121314綜合強化石墨1上消耗1 mol Mn2+,電極反應:Mn2+-e-===Mn3+,甲、乙兩個發電裝置是串聯模式,故甲中轉移的電子數應等于乙中轉移的電子數,即甲、乙各轉移1 mol 電子,B錯誤;1234567891011121314綜合強化再根據脫硫反應方程式可得,裝置中轉移電子的物質的量為0.5 mol×(1+7×2)=7.5 mol,所以石墨2上發生還原反應:2H++2e-===H2↑,需消耗7.5 mol H+,D正確。1234567891011121314綜合強化14.鈉硫電池作為一種新型儲能電池,其應用逐漸得到重視和發展。鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個電極的反應物,固體Al2O3陶瓷(可傳導Na+)為電解質,其反應原理如圖甲所示:(1)根據表中數據,請你判斷該電池工作的適宜溫度應控制在_____(填字母)。A.100 ℃以下 B.100~300 ℃C.300~350 ℃ D.350~2 050 ℃物質 Na S Al2O3熔點/℃ 97.8 115 2 050沸點/℃ 892 444.6 2 980C1234567891011121314綜合強化原電池工作時,控制的溫度應滿足Na、S為熔融狀態,則溫度應高于115 ℃而低于444.6 ℃,只有C項符合題意。物質 Na S Al2O3熔點/℃ 97.8 115 2 050沸點/℃ 892 444.6 2 9801234567891011121314綜合強化(2)放電時,電極A為____極,電極B發生_____(填“氧化”或“還原”)反應。負還原放電時,Na在電極A發生氧化反應,故電極A為原電池的負極,電極B是正極,發生還原反應。1234567891011121314綜合強化(3)充電時,總反應為Na2Sx 2Na+xS,則陽極的電極反應式:__________________。===xS1234567891011121314綜合強化(4)若把鈉硫電池作為電源,電解槽內裝有KI及淀粉的混合溶液,如圖乙所示,槽內中間用陰離子交換膜隔開。通電一段時間后,發現左側溶液變藍色,一段時間后,藍色逐漸變淺。試分析左側溶液藍色逐漸變淺的可能原因是___________________________________________________________________________。右側溶液中生成的OH-通過陰離子交換膜進入左側溶液,并與左側溶液中的I2反應1234567891011121314綜合強化左側溶液變藍色,說明生成I2,左側電極為陽極,電極反應式為2I--2e-===I2,右側電極為陰極,電極反應式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,右側I-、OH-通過陰離子交換膜向左側移動,發生反應:3I2+6OH-===+5I-+3H2O,故一段時間后,藍色逐漸變淺。返回1234567891011121314作業12 電化學計算模型 多池、多室裝置(分值:100分)(選擇題1~8題,每小題6分,9~13題,每小題8分,共88分)題組一 電解池與原電池的綜合應用1.如圖,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中,下列分析錯誤的是( )A.閉合K1構成原電池,閉合K2構成電解池B.閉合K1,鐵棒上發生的反應為Fe-2e-===Fe2+C.閉合K2,鐵棒不會被消耗D.閉合K1,石墨棒周圍溶液pH逐漸減小2.(2024·黑龍江、吉林1月適應性測試)如圖,b為H+/H2標準氫電極,可發生還原反應(2H++2e-===H2↑)或氧化反應(H2-2e-===2H+),a、c分別為AgCl/Ag、AgI/Ag電極。實驗發現:1與2相連a電極質量減小,2與3相連c電極質量增大。下列說法正確的是( )A.1與2相連,鹽橋1中陽離子向b電極移動B.2與3相連,電池反應為2Ag+2I-+2H+===2AgI+H2↑C.1與3相連,a電極減小的質量等于c電極增大的質量D.1與2、2與3相連,b電極均為e-流出極題組二 離子交換膜電化學裝置的分析3.催化還原二氧化碳是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一,中國科學家設計出如圖裝置實現CO2的轉化,電池總反應為CO2+NaClCO+NaClO。下列說法錯誤的是( )A.該裝置工作時,質子通過質子交換膜由陽極室移向陰極室B.催化電極Ⅰ上發生的電極反應為CO2+2e-+2H+===CO+H2OC.太陽能電池的正極為A極D.該裝置不僅還原CO2,還產生了次氯酸鹽4.(2023·成都高二檢測)“容和一號”鐵鉻液流電池的總反應為Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。閉合K1,斷開K2時,工作原理如圖所示,其中a電極上涂有固態氫化鉍(BiHx)。下列說法錯誤的是( )A.充電時,a電極連接電源的負極B.放電時,正極反應式為Fe3++e-===Fe2+C.放電時,H+從a極區移向b極區D.充電時,BiHx只起導電的作用題組三 串聯電化學裝置的分析5.用堿性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置示意圖如圖所示。下列說法正確的是( )A.燃料電池工作時負極反應為H2===2H++2e-B.若要實現鐵上鍍銅,則a極是鐵,b極是銅C.若要實現電解精煉銅,則a極發生氧化反應,b極上有銅析出D.a、b兩極均是石墨時,在相同條件下,當電池中消耗22.4 L(標準狀況)H2時,a極析出64 g銅6.如圖為相互串聯的三個裝置,下列說法正確的是( )A.甲池中A極的電極反應式為CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+B.若利用乙池在鐵片上鍍銀,則C是鐵片C.向丙池中滴加酚酞,石墨附近溶液先變紅D.若甲池消耗標準狀況下1.4 L CH4,則丙池中陽極上產生氣體的物質的量為0.15 mol題組四 電化學計算的基本方法7.LiPON薄膜鋰離子電池是目前研究最廣泛的全固態薄膜鋰離子電池。其工作示意圖如圖,LiPON薄膜只允許Li+通過,電池總反應為LixSi+Li1-xCoO2Si+LiCoO2。下列有關說法正確的是( )A.LiPON薄膜在充、放電過程中質量發生變化B.導電介質c可為Li2SO4水溶液C.放電時b極為正極,電極反應為Li1-xCoO2+xe-+xLi+===LiCoO2D.充電時,當外電路通過0.2 mol 電子時,非晶硅薄膜上質量減少1.4 g8.用如圖所示裝置電解硫酸銅和氯化鈉的混合溶液,當線路中有1.2 mol 電子通過時,甲電極增重并有4.48 L(已折算成標準狀況下的體積,下同)氣體生成,乙電極上生成氣體7.84 L,則原溶液中硫酸銅與氯化鈉的物質的量之比為( )A.2∶1 B.4∶1C.2∶3 D.4∶39.(2023·武漢高二質檢)用陰離子交換膜控制電解液中OH-的濃度制備納米Cu2O,反應為2Cu+H2OCu2O+H2↑,裝置如圖,下列說法正確的是( )A.電解時OH-通過交換膜向Ti極移動B.陽極反應式為2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2OC.陰極OH-放電,有O2生成D.Ti電極和Cu電極上生成物的物質的量之比為2∶110.雙極膜(BP)是陰、陽復合膜,在直流電的作用下,陰、陽膜復合層間的H2O解離成H+和OH-,作為H+和OH-離子源。利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如圖所示,M、N為離子交換膜。下列說法錯誤的是( )A.Y電極與電源正極相連,發生的反應為4OH--4e-===O2↑+2H2OB.M為陰離子交換膜,N為陽離子交換膜C.“雙極膜電滲析法”可用于用鹽(MX)溶液制備相應的酸(HX)和堿(MOH)D.若去掉雙極膜(BP),電路中每轉移1 mol電子,兩極共得到1 mol氣體11.已知H2O2是一種弱酸,在強堿溶液中主要以HO形式存在。現以Al-H2O2電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制備H2,下列說法不正確的是( )A.電解過程中,電子的流向為a→d→c→bB.電池的正極反應為HO+2e-+H2O===3OH-C.電解時,消耗5.4 g Al,則產生標準狀況下2.24 L N2D.c電極是陽極,且反應后該電極區溶液pH減小12.Mg-Li1-xFePO4是一種新型二次電池,其裝置的示意圖如圖(Li+透過膜只允許Li+通過)。下列說法正確的是( )A.斷開K1、閉合K2,右室的電極為陽極,Li+發生還原反應B.斷開K2、閉合K1,右室的電極反應式:Li1-xFePO4+xLi++xe-===LiFePO4C.斷開K2、閉合K1,外電路中通過a mol電子時,左室溶液質量增加12a gD.該二次電池的總反應為xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4xMgSO4+2LiFePO413.下圖中,甲、乙是兩個完全相同的光伏并網發電模擬裝置,利用它們對煤漿進行脫硫處理。下列敘述錯誤的是( )A.光伏并網發電裝置中a為負極B.石墨1上消耗1 mol Mn2+,甲、乙中各轉移0.5 mol電子C.脫硫反應原理為15Mn3++FeS2+8H2O===15Mn2++Fe3++2SO+16H+D.處理60 g FeS2,石墨2上消耗7.5 mol H+14.(12分)鈉硫電池作為一種新型儲能電池,其應用逐漸得到重視和發展。鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個電極的反應物,固體Al2O3陶瓷(可傳導Na+)為電解質,其反應原理如圖甲所示:(1)根據表中數據,請你判斷該電池工作的適宜溫度應控制在__________(填字母)。A.100 ℃以下 B.100~300 ℃C.300~350 ℃ D.350~2 050 ℃物質 Na S Al2O3熔點/℃ 97.8 115 2 050沸點/℃ 892 444.6 2 980(2)放電時,電極A為________極,電極B發生__________(填“氧化”或“還原”)反應。(3)充電時,總反應為Na2Sx2Na+xS,則陽極的電極反應式:________________________________________________________________________。(4)(4分)若把鈉硫電池作為電源,電解槽內裝有KI及淀粉的混合溶液,如圖乙所示,槽內中間用陰離子交換膜隔開。通電一段時間后,發現左側溶液變藍色,一段時間后,藍色逐漸變淺。試分析左側溶液藍色逐漸變淺的可能原因是______________________________________________________________________________________________________。作業12 電化學計算模型 多池、多室裝置1.D 2.B 3.C 4.D 5.C 6.D 7.C 8.A 9.B 10.B11.A 12.B 13.B14.(1)C (2)負 還原 (3)S-2e-===xS (4)右側溶液中生成的OH-通過陰離子交換膜進入左側溶液,并與左側溶液中的I2反應解析 (1)原電池工作時,控制的溫度應滿足Na、S為熔融狀態,則溫度應高于115 ℃而低于444.6 ℃,只有C項符合題意。(2)放電時,Na在電極A發生氧化反應,故電極A為原電池的負極,電極B是正極,發生還原反應。(4)左側溶液變藍色,說明生成I2,左側電極為陽極,電極反應式為2I--2e-===I2,右側電極為陰極,電極反應式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,右側I-、OH-通過陰離子交換膜向左側移動,發生反應:3I2+6OH-===IO+5I-+3H2O,故一段時間后,藍色逐漸變淺。 展開更多...... 收起↑ 資源列表 第1章 作業12 電化學計算模型 多池、多室裝置.docx 第1章 第2、3節提升課 第2課時 電化學計算模型 多池、多室裝置.docx 第1章 第2、3節提升課 第2課時 電化學計算模型 多池、多室裝置.pptx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫