《三维设计》高考化学人教版书稿热点专题电化学组合装置问题的分析练习

1、天津高考）已知：锂离子电池的总反应为：Li xC+ LiixCoO % C+ LiCoQ,锂硫电池的总反应为：2Li十SLi 2S。有关上述两种电7A说法正确的是（）A.锂离子电7A放电时，Li +向负极迁移B.锂硫电池充电时，锂电极发生还原反LiCoOj 11出解MC.理论上两种电池的比能量相同D.右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析：选B锂离子电池放电时，为原电池，阳离子 Li +向正极移动，A错误。锂硫电池充电时，为电解池，锂电极发生还原反应生成Li , B正确。电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的多少，两种电池材料不同，显然其比能量不同，C错误。由图可知，锂离子

2、电池的电极材料为C和LiCoQ,应为该电池放电完全所得产物， 而锂硫电池的电极材 料为Li和S,应为充电完全所得产物，故此时不是锂离子电池给锂硫电池充电的过程，D错误。2.烧杯A中盛放mol/L的KSO溶液，烧杯 B中盛放mol/L的CuCb溶液(两种溶液均足量) ，组成的装置如图所示。下列说法不正确的是 ()A A 为原电池，B 为电解池B A 为电解池，B 为原电池C.当A烧杯中产生mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为molD.经过一段时间，B烧杯中溶液的pH增大解析：选 B 构成 A 装置的是活泼性不同的两电极，两电极均浸在电解 质溶液中，两极形成了闭合回路，所以 A装置为原电池

3、装置，且 A装置为B装置提供电能。A装置中的电极反应式：正极：2H+ + 2e =H负极：Fe-2e =Fe+ 0 B装置中的电极反应式：阴极：CU2+ + 2e =Ciu阳极：2Cl-2e =C2t o装置B是电解氯化铜溶液，铜离子浓度减小，水解程度减小，溶液的pH 增大。3. （2015扬外调研）如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg Al、Pt、C。当闭合开关S后，以下表述正确的是（）A.电流表指针不发生偏转B Al 、 Pt 两极有H2 产生C.甲池pH减小，乙池pH不变D. Mg C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应解析：选D甲池Al能与NaOH容液反应，所以

4、为原电池，乙池 Pt、C均不与NaOH容液反应，故乙池为电解池，电流表指针偏转。甲池中Mg为正极，产生Al为负极溶解，Pt作阴极产生K, C作阳极产生 Q,甲池消 耗NaOH pH减小，乙池消耗水，pH增大。根据电子转移数目相等，则 Mg C两极产生的Q、H体积比为1 ： 2,在一定条件下可以完全反应。4.铅蓄电池的工作原理为：Pb + PbO+2HSO=2PbSa2HQ 研读下图，下列判断不正确的是()A. K 闭合时， d 电极反应式：PbSO4 2H2O 2e =PbO2 4H SO24B.当电路中转移 mol电子时，I中消耗的 HSO为molc. k闭合时，n中SO向c电极迁移D. K

5、闭合一段时间后，n可单独作为原电池，d电极为正极解析：选C选项A, K闭合时I为原电池，n为电解池，n中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO + 2H2O -2e = PbO + 4H + SO正确。选项B,在上述总反应式中，得失电子总数为2e一,当电路中转移mol电子时，可以计算出I中消耗的硫酸的量为 mol ,正确。 选项C, K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，错误。选项D, K闭合一段时间，也就是充电一段时间后n可以作为原电池，由于 c表面生成Pb,放 电时做电源的负极，d表面生成PbO,做电源的正极，所以 D项正确。. （2013 海南高考）下图所示的电解池I和

6、n中， a、b、c和d均为Pt 电极。电解过程中，电极 b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重 b do符合上述实验结果的盐溶液是 （）选项XYAMgSOCuSOBAgNOPb(NO) 2CFeSOAl 2(SQ) 3DCuSOAgNO解析：选D题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序表中(H)以后，只有D符合题意。.用铅蓄电池电解 AgNQ NaSO的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为：Pb(s) + PbO(s) +2HSO(aq)2PbSO(s) +2KO(l),通电时a电极质量增加，下列说法正确的是()A.电路中通过1 mo

7、l电子时，Y电极质量增加48 gB.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:PbO2(s) 4H (aq) SO42 (aq) 2e =PbSO4(s) 2H2O(l)C. c、d电极产生气体的物质的量之比为1 ： 2D X 极为负极解析：选 A a 极质量增加，即析出了 Ag ， a 为阴极，则 Y 为负极， X 为正极，D项错；B项，所写电极反应式为正极的电极反应式；C项，c为阴极放出Hb, d为阳极放出Q,物质的量之比为2： 1。某同学按下图所示的装置进行实验。A、 B 为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当 K闭合时，SO从右向左通过交换膜移向 A极。下列分析正确的是()A.溶7中c(A2

8、+)减小. B极的电极反应：B 2e =B. Y电极上有Hb产生，发生还原反应D.反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀解析：选D根据SO从右向左通过交换膜移向 A极，则A极为负极， 故A极的电极反应为 A-2e=A+,溶液中c(A2+)增大，A错误；B极为正 极，发生还原反应，B错误；Y电极为阳极，为 C放电，发生氧化反应： 2Cl -2e =Cbt ,有Cl2产生，C错误；右边U形管中最初为电解 AlCl 3 溶液，X电极为H+放电，c(H+)减小，c(OHI )增大，且A产移向X极，因此 会产生Al(OH) 3白色胶状沉淀，D正确。8. (2015 杭外I模拟)假设图中原电池产生的电压、

9、电流强度均能满足电 解、电镀要求，即为理想化。为各装置中的电极编号。下列说法错误 的是 ()A.当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源.当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生C.当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为“；”;-D.当K闭合后，A B装置中pH变大，C D装置中pH不变解析：选A当K闭合时，B装置构成原电池，在电路中作电源，整个电路中电子的流动方向为；”；B装置中消耗H+ , pH变大，A装置中电解饱和食盐水，pH变大；C装置中相当于在银上镀 铜，pH不变；D装置中相当于铜的电解精炼，pH不变。ZnrL Xfii1c,CuSOJff液KCI粉也幅渣.按如图所示装置进行实验

10、，并回答下列问题：(1)判断装置的名称：A池为, B池为0(2)锌极为极，电极反应式为铜极为极，电极反应式为;石墨棒C为 极，电极反应式为;石墨棒G附近发生的实验现象为，（3）当G极析出224 mL气体（标准状况）时，锌的质量 （填“增 加”或“减少” ）g, CuSO溶液的质量（填“增加”或“减 少）go解析：A池中Zn、Cu放入CuSO容液中构成原电池，B池中两个电极均 为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即A原电池带动B电解池。 A池中Zn为负极，Cu为正极，B池中Ci为阳极，G为阴极，阴极区析出 H2, 周围OH富集，酚醐变红，且 n（H2）=错误！ = mol,故电路中转移电

11、子的物 质的量为 molX2= mol ,根据得失电子守恒，锌极有 mol Zn溶解，即Zn 极质量减少 mol X 65 g mol t = 0.65 g ,铜极上有 mol Cu析出，即 CuSO 溶液增加了 mol x （65 g - mol1- 64 g mol1） =0.01 g。答案：（1）原电池 电解池（2）负 Zn-2e =Zr2+ 正 Cu2 +2e =Cu 阳 2cl 2e =Cb t 有无色气体产生，附近溶液出现红色（3）减少 增加甲N4 I箫液 400 niL（标hisrtt）.如图为相互串联的甲乙两个电解池， X、Y为直流电 源的两个电极。电解过程中，发现石墨电极附近

12、先变红。 请 回答：Pt电极上的电（1）电源X极为 极（填“正”或“负”），乙池中 极反应式为 C甲池若为电解精炼铜的装置，其阴极增重12.8 g ，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为 ， 电路中通过的电子为 mol。(3)在(2)的情况下，若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL则电解后所得溶液 c(OHI ) =。解析： (1) 由题意得 X 极为正极， Pt 电极为电解池的阳极，电极反应式为 2cl 2e =Cb3甲池的阴极电极反应式：Cu2 2e =Cu。乙池的阴极电极反应式：2HT + 2e =FH t由电子守恒得：Cu 2e Hb64 g 2 mol 22.4 L12 8 g

13、n(e)V(H2)则：n(e )= molV(H2)=4.48 L乙池发生反应：2Cl + 2HO=2OH + HJ + Cl 2?2 22.4 Ln(OH) 4.48 Ln(OH ) = mol电解后所得溶液c(OHI ) = 1 mol - L 1o答案：正 2cl 2e =C2?(2)4.48 L1(3)1 mol - L11 如下图装置所示，C、 D、 E、 F、 X、 Y 都是惰性电极，甲、乙中溶液( 假设通电前后溶液体积不变) ， A、 B 为外接直流电源F 极附近呈红色。请回答：(1)B 极是电源的 ， 一段时间后， 甲中溶液颜色，丁中 X 极附近的颜色逐渐变浅， Y 极附近的颜

14、色逐渐变深 ，这表明，在电场作用下向 Y 极移动。(2) 若甲、乙装置中的C、 D、 E、 F 电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 。(3)现用丙装置给铜件镀银，则 H应是(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是 溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为 500 mL) ，丙中镀件上析出银的质量为 ，甲中溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”) 。(4) 若将C 电极换为铁，其他装置都不变， 则甲中发生的总反应的离子方程式为解析：(1)由装置图知，直流电源与各电解池串联；由“F极附近呈红色”知，F极为阴极，则E极为阳极、D极为阴极、C极为阳极、G极为阳极、H极为阴极、X

15、极为阳极、Y极为阴极、A极为正极、B极为负极。甲装置是用惰性电极电解CuSO液，由于CuT放电，导致c(Cu2+)降低，溶液颜色逐渐 变浅；丁装置是胶体的电泳实验，由于 X 极附近的颜色逐渐变浅， Y 极附近的颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷当甲、乙装置中的C、 D、 E、 F 电极均只有一种单质生成时，C、 D、 E、F电极的产物分别为 O、Cui CI2、K,根据各电极转移电子数相同，则对应 单质的物质的量之比为1 ： 2 ： 2 ： 2。给铜件镀银，根据电镀原理，铜件作阴极，银作阳极，电镀液是可溶性银盐。当乙中溶液的pH是13时，则乙中n(OHT) = mol/LX0.5 L= m

16、ol, 即各电极转移电子mol ，所以丙中析出银mol ；甲装置中由于电解产生H ，导致溶液的酸性增强，pH变小。(4)若将C电极换为铁，则铁作阳极发生反应：Fe-2e =Fe+, D极发生：Cli + 2e =Cu则总反应的离子方程式为 Fe+Cu2+里=Cu+ Fe2 0答案： (1) 负极 逐渐变浅氢氧化铁胶粒带正电荷(2) 1 ： 2 ： 2 ： 2(3)镀件 AgNW合理即可)5.4 g 变小(4)Fe +Cif+=Cu+ Fe212电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在 之间，通过电解生成 Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来， 具

17、有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉 )浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计如图所示装置示意图实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的 。A BaSO4BCH3CH2OHC Na2SO4DNaOH电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是：(3)电极反应I和n的生成物反应得到Fe(OH)3 沉淀的离子方程式是该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4 为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料作电极。 为了使该燃料电池长时间稳定运行， 电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质的化学式是 。解析： (1) 为了增强溶液的导电性， 因此可选用易溶性强电解质溶液， 排 除A和