【題型一】 模型一 外接電源與電解池的串聯(lián)………………………………………………………1
【題型二】 模型二 原電池與電解池的串聯(lián)…………………………………………………………5
二、最新?？碱}組練……………………………………………………………………………………………11
【題型一】 模型一 外接電源與電解池的串聯(lián)
【典例分析】
1．在如圖串聯(lián)裝置中，通電片刻即發(fā)現(xiàn)乙裝置左側(cè)電極表面出現(xiàn)紅色固體，則下列說法不正確的是
A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下當(dāng)甲中產(chǎn)生4.48L氣體時，丙中Cu電極質(zhì)量增加21.6g
B．電解過程中丙中溶液酸堿性無變化
C．向甲中加入適量的鹽酸，可使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)
D．乙中左側(cè)電極反應(yīng)式：
【答案】C
【分析】
通電片刻即發(fā)現(xiàn)乙裝置左側(cè)電極表面出現(xiàn)紅色固體，則此紅色固體為Cu，即乙裝置左側(cè)為陰極，右側(cè)為陽極；甲裝置中，左側(cè)電極為陰極，右側(cè)電極為陽極；丙裝置中，左側(cè)電極為陰極，右側(cè)電極為陽極。
【解析】
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下當(dāng)甲中產(chǎn)生4.48L氣體時，甲中為電解氯化鉀溶液產(chǎn)生氫氣和氯氣，則各產(chǎn)生0.1ml，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2ml，丙中Cu電極上銀離子得電子產(chǎn)生銀單質(zhì)，質(zhì)量增加0.2ml 108g/ml=21.6g，A正確；
B. 在丙裝置中，陽極Ag-e-=Ag+，陰極Ag++e-=Ag，所以電解過程中丙溶液pH無變化，B正確；
C. 甲中陽極生成Cl2，陰極生成H2，相當(dāng)于從溶液中逸出HCl氣體，若向甲中加入適量的鹽酸，則加入了水，溶液濃度減小，不能恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，C不正確；
D. 乙中左側(cè)銅離子放電，電極反應(yīng)式：Cu2++2e-＝Cu，D正確；
答案選C。
【提分秘籍】
1．串聯(lián)電化學(xué)裝置分析方法思路
(1)根據(jù)題中所給的串聯(lián)電路或電極材料等判斷電池類型；
(2)根據(jù)電池類型和電極材料、電解質(zhì)溶液、離子放電順序等寫出電極反應(yīng)；
(3)根據(jù)電極反應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或完成計算等。
2．模型一 外接電源與電解池的串聯(lián)(如圖)
A、B為兩個串聯(lián)電解池，相同時間內(nèi)，各電極得失電子數(shù)相等。
3．“串聯(lián)”類裝置的解題流程
【變式演練】
1．如圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，D電極表面析出紅色固體。下列說法正確的是
A．E極附近的溶液變?yōu)榧t色
B．相同條件下，C、E、F電極產(chǎn)生的氣體體積之比一定為1：2：2(忽略氣體的溶解)
C．Y極附近的顏色變深
D．電子移動方向：
2．如圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色。則以下說法正確的
A．電源B極是正極
B．(甲)、(乙)裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成，其物質(zhì)的量之比為1：1：2：2
C．欲用(丙)裝置給銅鍍銀，H應(yīng)該是Ag，電鍍液是AgNO3溶液
D．裝置(丁)中Y極附近紅褐色變深，說明氫氧化鐵膠粒帶正電荷
【題型二】 模型二 原電池與電解池的串聯(lián)
【典例分析】
1．某同學(xué)設(shè)計用NO—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池探究將霧霾中的SO2、NO轉(zhuǎn)化為的原理。
下列說法正確的是
A．甲、乙裝置中NO均被氧化，物質(zhì)A為HNO3
B．燃料電池放電過程中正極的電極反應(yīng)式為
C．若甲裝置中消耗22.4LO2(標(biāo)況)，則乙裝置中SO2和NO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量共有2.8ml
D．該裝置中，電子的轉(zhuǎn)移方向?yàn)镻t(I)→石墨(II)→電解質(zhì)溶液→石墨(I)→Pt(II)
【答案】C
【分析】
甲裝置為燃料電池，Pt(Ⅰ)電極上NO被氧化為HNO3，為負(fù)極，Pt(Ⅱ)電極上氧氣被還原，為正極，則乙裝置為電解池，石墨(I)為陽極，SO2被氧化為硫酸根，石墨(Ⅱ)為陰極，NO被還原為銨根。
【解析】
A．乙裝置中NO通入陰極，被還原為NH，A錯誤；
B．燃料電池放電過程中負(fù)極是NO失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為NO-3e-+2H2O=NO+4H+，B錯誤；
C．n(O2)=，由轉(zhuǎn)移電子關(guān)系：O2~4e-，知電路中轉(zhuǎn)移電子為4 ml，乙裝置中轉(zhuǎn)移電子關(guān)系為：SO2~2e-、NO~5e-，故n(SO2)=，n(NO)=，則乙裝置中SO2與NO轉(zhuǎn)化的總量為2.8 ml，C正確；
D．電子不能在電解質(zhì)溶液中移動，D錯誤；
故答案選C。
2．認(rèn)真觀察下列裝置，下列說法錯誤的是
A．裝置B中PbO2上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O
B．裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為：Cu+2H+Cu2++H2↑
C．若在裝置D中生成0.2mlFe(OH)3，則消耗水的物質(zhì)的量共為0.5ml
D．若裝置E的目的是在Cu材料上鍍銀，則極板M的材料為Ag
【答案】D
【分析】
B、C裝置是含鹽橋的原電池裝置，其它為串聯(lián)關(guān)系的電解池，結(jié)合原電池和電解池的工作原理分析解答。
【解析】
A．圖中B、C裝置是含鹽橋的原電池裝置，PbO2是正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：PbO2+4H++ SO+2e－＝PbSO4+2H2O，A正確；
B．銅與原電池的正極相連是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以陽極銅本身放電生成銅離子，陰極是酸電離出的氫離子放電，生成氫氣，總的電極反應(yīng)式為：Cu+2H+Cu2++H2↑，B正確；
C．得到0.2ml Fe(OH)3沉淀，涉及反應(yīng)有Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑，4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3，關(guān)系式為4Fe～10H2O，則得到0.2ml Fe(OH)3沉淀消耗0.5ml水，C正確；
D．N是陽極，陽極應(yīng)是鍍層金屬銀，所以極板M的材料為Cu，D錯誤；
故選D。
【提分秘籍】
1．串聯(lián)電化學(xué)裝置分析方法思路
(1)根據(jù)題中所給的串聯(lián)電路或電極材料等判斷電池類型；
(2)根據(jù)電池類型和電極材料、電解質(zhì)溶液、離子放電順序等寫出電極反應(yīng)；
(3)根據(jù)電極反應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或完成計算等。
2．模型二 原電池與電解池的串聯(lián)(如圖)
圖乙
顯然兩圖中，A均為原電池，B均為電解池。
3．“串聯(lián)”類裝置的解題流程
【變式演練】
1．電浮選凝聚法處理酸性污水的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是
A．鐵電極的電極反應(yīng)式為：Fe-2e-=Fe2+
B．通入甲烷的石墨電極的電極反應(yīng)式為： CH4+4CO-8e-=5CO2+2H2O
C．為增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量食鹽
D．若左池石墨電極產(chǎn)生44.8L(標(biāo)況下)氣體，則消耗1ml甲烷
2．假設(shè)圖中原電池產(chǎn)生的電壓、電流強(qiáng)度均能滿足電解、電鍍要求，即為理想化。①~⑧為各裝置中的電極編號。下列說法錯誤的是
A．當(dāng)K閉合后，B裝置在電路中做電源
B．當(dāng)K閉合后，C裝置中銀片質(zhì)量增加
C．當(dāng)K閉合后，整個電路中電子的流動方向?yàn)棰邸冢虎佟?；⑦→⑥；⑤→?br>D．當(dāng)K閉合后，保持溫度不變，A、B裝置pH均變大，D裝置中CuCl2溶液的濃度保持不變
1．下圖是一套模擬工業(yè)生產(chǎn)的電化學(xué)裝置。丙裝置中兩電極均為惰性電極，電解質(zhì)溶液為KCl溶液，不考慮氣體溶解，且鉀離子交換膜只允許鉀離子通過。下列說法正確的是
A．若甲裝置中b為精銅，a為鍍件，則可實(shí)現(xiàn)a上鍍銅
B．丙裝置可以制取KOH溶液，制得的KOH可以通過g口排出
C．當(dāng)d電極消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LO2時，丙裝置中陽極室溶液質(zhì)量減少29.8g
D．若甲裝置中a、b均為惰性電極，向甲所得溶液中加入0.05mlCu2(OH)2CO3后恰好使溶液復(fù)原，則電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA
2．如下圖，a、b是石墨電極，通電一段時間后，b極附近溶液顯紅色，下列說法正確的是
A．Pt為陰極，Cu為陽極
B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式是2Cl?-2e-=Cl2↑
C．當(dāng)b極產(chǎn)生2.24L氣體時，Pt極上有6.4gCu析出
D．電解過程中CuSO4溶液的pH逐漸增大
3．如下圖，a、b是石墨電極，通電一段時間后，b極附近溶液顯紅色。下列說法正確的是
A．Pt為陰極，Cu為陽極
B．電解過程中CuSO4溶液的pH逐漸增大
C．b極的電極反應(yīng)式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D．Pt極上有6.4gCu析出時，b極產(chǎn)生2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體
4．將足量的，，三種強(qiáng)電解質(zhì)溶液分別置于三個燒杯中進(jìn)行電解，電極均為石墨，接通電源，經(jīng)過一段時間，測得燒杯乙中C電極增加16g，常溫下，個燒杯中溶液的與電解時間t的關(guān)系如圖所示，下列說法錯誤的是
A．M為直流電源的負(fù)極
B．甲、乙、丙燒杯放入的溶質(zhì)依次是、、
C．電極b上反生的反應(yīng)是
D．電極e上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L
5．如圖裝置，常溫下，溶液足量，體積均為100 mL且電解前后溶液的體積變化忽略不計，Ⅰ中溶液為KCl溶液、Ⅱ中溶液為NaNO3溶液、Ⅲ中溶液為CuSO4溶液，當(dāng)電解一段時間，當(dāng)某極析出0.32 g Cu時，則Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分別為
A．12、7、2B．1、7、13C．13、7、1D．7、13、1
6．現(xiàn)以、、熔融鹽Z(Na2CO3)組成的燃料電池，采用電解法處理同時制備，裝置如圖所示，其中為。下列說法不合理的是
A．石墨Ⅰ是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)
B．甲池中的向石墨Ⅰ極移動
C．乙池中左端極電極反應(yīng)式：
D．若甲池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣，則乙池中產(chǎn)生氫氣
7．燃料電池對新能源的發(fā)展有劃時代的意義。甲池是一種氫氧燃料電池，乙池是高分子膜電解池(苯、環(huán)己烷均為氣態(tài))。已知D中進(jìn)入10 ml混合氣體(其中苯物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為20%，雜質(zhì)不參與反應(yīng))，C中出來含苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為10%的混合氣體(不含H2)。
下列說法不正確的是
A．甲池中F極為正極B．乙池中流經(jīng)外電路的電子為2NA
C．乙池中苯發(fā)生還原反應(yīng)D．甲池中G極發(fā)生：H2-2e-=2H+
8．某實(shí)驗(yàn)小組用以下裝置探究了鋁和銅組成的原電池在不同濃度的NaOH溶液中放電的情況，NaOH溶液濃度對鋁一堿電池的放電電流和持續(xù)放電時間的影響如下表。
根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析，下列說法錯誤的是
A．在銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)放出氫氣
B．負(fù)極反應(yīng)為Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-
C．NaOH溶液濃度越大，反應(yīng)速率越快，放電電流越大
D．該電池是一種二次電池，可充電后重復(fù)使用
9．某同學(xué)按如圖所示的裝置進(jìn)行試驗(yàn)。A、B為兩種常見金屬，它們的硫酸鹽可溶于水。當(dāng) K 閉合時，在交換膜處 SO從右向左移動。下列分析錯誤的是
A．金屬活動性A強(qiáng)于B
B．B的電極反應(yīng)： B-2e-= B2+
C．y電極上有黃綠色氣體產(chǎn)生
D．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，x周圍溶液pH逐漸升高
10．鉛蓄電池的工作原理為Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。下圖中a、b、c、d四個電極均為表面有覆蓋層的石墨電極，下列判斷錯誤的是
A．K閉合時，d極的電極反應(yīng)式：PbSO4＋2H2O-2e-=PbO2＋4H＋＋
B．K閉合一段時間后，Ⅱ可單獨(dú)作為原電池，c極為正極
C．K閉合時，Ⅱ中向d極遷移
D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 ml電子時，Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2ml
11．某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，其中電極Ⅰ為Al，其它均為Cu，下列說法正確的是（ ）
A．裝Al2(SO4)3溶液的燒杯是原電池，其余兩個為電解(電鍍)池
B．電極IV的電極反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu
C．電極Ⅱ逐漸溶解
D．鹽橋中電子從右側(cè)流向左側(cè)
C(NaOH)/ml·L-1
0.1
0.5
1.0
1.5
2.0
放電電流I/mA
0.13
0.26
0.40
0.52
0.65
放電時間t/min
45
14
9
8
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