电化学组合装置试卷及解析答案
电化学测试题试题及答案
电化学测试题试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪个不属于电化学电池的基本组成部分？A. 电极B. 电解质C. 外电路D. 燃料答案：D2. 在电化学电池中，哪个部分发生氧化反应？A. 阳极B. 阴极C. 电解质D. 外电路答案：A3. 下列哪种电池属于一次电池？A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 镍氢电池D. 银锌电池答案：D4. 下列哪个因素不会影响电极的极化现象？A. 电极材料B. 电解质浓度C. 电流密度D. 温度答案：B5. 以下哪个是电化学传感器的基本组成部分？A. 传感器B. 变送器C. 电极D. 显示器答案：C二、填空题（每题2分，共20分）6. 电化学电池中的阳极发生______反应，阴极发生______反应。
答案：氧化，还原7. 电化学电池的电动势（EMF）等于______与______之差。
答案：阳极电位，阴极电位8. 在电化学传感器中，______是敏感元件，______是信号转换元件。
答案：电极，变送器9. 电化学腐蚀的速率可用______表示。
答案：腐蚀电流密度10. 电极的极化现象包括______极化、______极化和______极化。
答案：浓差，活化，欧姆三、判断题（每题2分，共20分）11. 电池的正极和负极是固定不变的。
答案：错误12. 电解质溶液的浓度越高，电池的电动势越大。
答案：错误13. 电化学腐蚀过程中，金属表面会发生氧化还原反应。
答案：正确14. 在电化学传感器中，电极的极化现象会影响传感器的输出信号。
答案：正确15. 电池的电动势与电池的容量成正比。
答案：错误四、简答题（每题10分，共30分）16. 简述电化学电池的工作原理。
答案：电化学电池的工作原理是基于氧化还原反应。
电池由阳极、阴极和电解质组成。
在电池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。
氧化反应产生的电子通过外电路流向阴极，还原反应消耗电子。
在这个过程中，电池的电动势（EMF）推动电子流动，从而实现电能的转换。
电化学组合装置试卷及解析答案
电化学组合装置专题分析将原电池和电解池结合在一起, 综合考查化学反响中的能量变化、氧化复原反响、化学实验和化学计算等知识, 是高测试卷中电化学局部的重要题型. 该类题目的考查内容通常有以下几个方面：电极的判断、电极反响式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH 的变化以及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处理相关数据等.解答该类试题,透彻理解电化学原理是根底, 准确判断电池种类是关键, 灵活利用电子守恒是处理数据的法宝.具体可按以下三个步骤进行：第一步：多池串联装置中电池类型的判断(1)直接判断：非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中,那么其他装置为电解池. 如下图中,A为原电池,B为电解池.(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断:原电池一般是两种不同的金属电极或一个为金属电极另一个碳棒做电极；而电解池那么一般都是两个惰性电极, 如两个钳电极或两个碳棒. 原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化复原反响,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反响.如以下图中,B为原电池,A为电解池.NaCI常泄稀硒酸(3)根据电极反响现象判断：在某些装置中根据电极反响或反响现象可判断电极,并由此判断电池类型,如图.印水工低限溶泄溶液假设C极溶解,D极上析出Cu, B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,那么可知乙是原电池,D是正极,C是负极；甲是电解池, A是阳极,B是阴极.B D极发生复原反响,A C 极发生氧化反响.第二步：利用相关概念进行分析判断 在确定了原电池和电解池后,利用有关概念作分析和判断,如电极的判断、电极反响方程式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动方向、 pH 的变化及电解质溶液的恢复等.只要根据各自的规律分析即可.第三步：串联装置中的数据处理原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒, 分析时要注意两点：①串联电路中各支路电流相等； ②并联电路中总电流等于各支路电流之和. 在此根底上分析处理其他各种数据.上图中,装置甲是原电池,装置乙是电解池,假设电路中有 溶解6.5 g, Cu 极上析出H 2 2.24 L 〔标准?犬况〕,Pt 极上析出C120.1 mol, C 极上析出 Cu6.4go 甲池中H +被复原,产生H2,负极Zn 氧化生成ZnSO 溶液,pH 变大；乙池中是电解 CuCl 2 溶液,由于Cu"浓度的减小使溶液 pH 微弱增大,电解后再参加适量 CuCl 2固体可使溶液复原.【典例解析】1 .烧杯A 中盛放0.1 mol/L 的H 2SQ 溶液,烧杯 B 中盛放0.1 mol/L 的CuCl 2溶液〔两种 溶液均足量〕,组成的装置如下图.以下说法不正确的选项是〔 〕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0.1 mol 气体时,B 烧杯中产生气体的物质的量也为 0.1 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 装置为原电池装置,且 A 装置为B 装置提供电能.A 装置中的电极 反响式：正极：2H2e-===HT ,负极：Fe — 2e ===Fe ：+ o B 装置中的电极反响式：阴极： Ci 2 +2e ===Cu 阳极：2c 「―2e-===CbT .装置B 是电解氯化铜溶液,铜离子浓度减小,0.2 mol 电子转移,那么 Zn 极 A R水解程度减小,溶液的 pH 增大.2.某兴趣小组的同学用以下图所示装置研究有关电化学的问题. 到电流计的指针发生了偏转.请答复以下问题:(1)甲池为(填“原电池〞 “电解池〞或“电镀池〞),通入 CH 3OH 电极的电极反响为.(2)乙池中 A (石墨)电极的名称为 (填“正极〞 “负极〞 “阴极〞或“阳 极〞),总 反 应 式 为(3)当乙池中B 极质量增加5.40 g 时,甲池中理论上消耗 O 2的体积为 mL (标准 状况),丙池中 极析出 g 铜.(4)假设丙中电极不变,将其溶液换成NaCl 溶液,电键闭合一段时间后,甲中溶液的 pH将(填“增大〞 “减小〞或“不变〞)；丙中溶液的pH 将(填“增大〞 “减 小〞或“不变〞).［解析］(1)甲池为原电池,通入 CHOH 的电极为负极,电极反响为： CHOH- 6e +8OH===C 6+ 6HO .(2)乙池中为用惰性电极电解 AgNO 溶液,其中A 作阳极,B 作阴极,总反响为：4AgNO + 2H 2.电解,4Ag + Q T + 4HNQ___ ______ _1 5.40(3)根据各电极上转移的电子相同,那么 n (Ag) = 4n (O 2) =2n (Cu),故 V (O 2)=-x ——4 108= 280 mL, m (Cu) =1X5^0x 64 g = 1.60 g .2 108(4)假设丙中电极不变,将其溶?^换成NaCl 溶液,根据丙中总反响2NaCl+2H2O====2NlaOH + H2T+CI2T,溶液 pH 增大,而甲中总反响为 2CHOM 3c 2+4KOH===22CO+6H 2O,溶液 pH 减小.［答案］(1)原电池CH 3OH- 6e + 8OH ===C6 + 6H 2O (2)阳极 4AgNO + 2H 2O 电解,4Ag +QT + 4HNO (3)280 D 1.6(4)减小 增大专项练习1. (2021 •广东高考)某同学组装了如下图的电化学装置,电极I 为 Al,其他均为Cu,那么当闭合该装置的电键时, 观察X22.4 L = 0.28 L■ HI 溶浦 艇区.溶液 1川1溶液 甲池乙池 内池A.电流方向：电极IV一〔A一电极IB.电极I发生复原反响C.电极n逐渐溶解D.电极出的电极反响：Ci2+ +2e ===Cu解析：选A当多个池串联时,两电极材料活泼性相差大的作原电池, 其他池作电解池, 由此可知图示中左边两池组成原电池,右边组成电解池. A项,电子移动方向：电极I 一〔A一电极IV,电流方向与电子移动方向相反, A正确.B项,原电池负极在工作中失电子,被氧化,发生氧化反响, B错误.C项,原电池正极为得电子极,铜离子在电极n上得电子,生成铜单质,该电极质量逐渐增大, C错误.D项,电解池中阳极为非惰性电极时,电极本身失电子,形成离子进入溶液中,由于电极n为正极,因此电极出为电解池的阳极,其电极反响式为Cu- 2e ===Cil+ , D错误.2. 〔2021 •天津高考〕：锂离子电池的总反响为: Li x C+ Li i x CoO 放电充电C+ LiCoO2,........................... 放由, .........................锂硫电池的总反响为：2Li +S Li 2S.有关上述两种电池说法正确的选项是〔A.锂离子电池放电时,Li +向负极迁移B.锂硫电池充电时,锂电极发生复原反响C.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,锂电极发生复原反响生成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,锂离子电池的电极材料为C和LiCoO z,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.3. 〔2021 ・江苏高考・10〕一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图.以下有关该电池的说法正确的选项是脆化剂A 反响CH4+ H2O A 3建+ CO,每消耗1 mol CH 4转移12 mol电子B.电极A上H2参与的电极反响为H2 + 2OH-2e _ 2H2.C.电池工作时,C0号向电极B移动D.电极B上发生的电极反响为Q + 2CO+4e =2..看【解析】选D.根据化学反响方程式,每有1 mol甲烷参与反响转移电子数为 6 mol,A项错误；由于电解质为熔融态的碳酸盐,所以电极A上代参与的电极反响式为H2-2e +.汽=H2O + CO,B项错误；根据原电池工作原理,电极A是负极,电极B是正极,阴离子向负极移动,碳酸根离子向负极移动〔A 电极〕,C项错误；电极B上氧气得电子与二氧化碳结合生成碳酸根离子,因此电极反响式为Q + 4e—+ 2.0__2.落；,D项正确.4. 〔2021 •扬州调研〕如下图,将两烧杯中电极用导线相连, 四个电极分别为Mg Al、Pt、Q当闭合开关S后,以下表述正确的选项是〔〕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响解析：选D甲池Al能与NaOH§液反响,所以为原电池,乙池Pt、C均不与NaOH容液反响,故乙池为电解池,电流表指针偏转.甲池中Mg为正极,产生H2, Al为负极溶解, Pt作阴极产生H2,.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,那么M g.两极产生的Q、H2体积比为1 ： 2,在一定条件下可以完全反应.5.铅蓄电池的工作原理为: 不正确的选项是〔〕Pb+ PbO+2H2SO===2PbSa 2H2O.研读以下图,以下判断电摄片电极R-W【治液MX加溶液中乙A. K 闭合时,d 电极反响式：PbSN 2屋O— 2e ===Pb(2)+ 41^ + SO2B.当电路中转移0.2 mol电子时,I中消耗的HbSO为0.2 molC. K闭合时,n中SOT向c电极迁移D. K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中发生充电反响, d电极为阳极发生氧化反响, 其反响式为PbSO + 2H2.-2e === PbO + 4H + SO4—正确.选项B, 在上述总反响式中,彳#失电子总数为2e,当电路中转移0.2 mol电子时,可以计算出I中消耗的硫酸的量为0.2 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外表生成Pb, 放电时做电源的负极,d外表生成PbO,做电源的正极,所以D项正确.6 . (2021 •海南高考)以下图所示的电解池I和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X YA MgSO CuSOB AgNO Pb(NO3) 2C FeSO Al2(SO4)3D CuSO AgNO解析：选D题意说明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.7 .用铅蓄电池电解AgN@ NaSO的溶液,a、b、c、d电极材料均为石墨.铅蓄电池的总反响为：Pb(s) +PbQ(s) +2屋SQ(aq) 吟电2PbSO(s) +2^0.),通电时a电极质例悔量增加,以下说法正确的选项是 ( )A.电路中通过1 mol 电子时,Y 电极质量增加48 g 8.放电时铅蓄电池负极的电极反响式为：PbO(s) +4H +(aq) + SO (aq) + 2e ===PbSOs) +2屋O(l) C. c 、d 电极产生气体的物质的量之比为 1 ： 2D. X 极为负极的量之比为2 ： 1.A.溶3^中C (A")减小B. B 极的电极反响：B- 2e ===^+C. 丫电极上有H 2产生,发生复原反响D.反响初期,X 电极周围出现白色胶状沉淀 解析：选D 根据SCT 从右向左通过交换膜移向A 极,那么A 极为负极,故A 极的电极反应为A — 2e-===A+,溶液中c (A 2+)增大,A 错误；B 极为正极,发生复原反响, B 错误；Y电极为阳极,为 C 「放电,发生氧化反响：2c 「―2e-===CLT ,有Cl 2产生,C 错误；右边U 形管中最初为电解 AlCl 3溶液,X 电极为 可放电,C (H+)减小,C (OHI )增大,且AI 3+移向X 极,因此会产生 Al(OH)3白色胶状沉淀,D 正确.9. (201 5 •杭州模拟)假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、 电镀要求,即为理想化.①〜⑧为各装置中的电极编号.以下说法错误的选项是解析：选A a 极质量增加,即析出了 Ag, a 为阴极,那么丫为负极,X 为正极,D 项错; B 项,所写电极反响式为正极的电极反响式; C 项,c 为阴极放出H2, d 为阳极放出 Q,物质 8.某同学按以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,S(T 从右向左通过交换膜移向A 极.以下分析正确的选项是()忸常电池/ [- J的BV 但和Mid 两法 稀独展 BDA.当K 闭合时,A 装置发生吸氧腐蚀,在电路中作电源B.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①一⑧；⑦一⑥；⑤一④；③一②D.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③一②；①一⑧；⑦一⑥；⑤一④；B 装置中消耗 J, 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.10 .按如下图装置进行实验,并答复以下问题: (1)判断装置的名称： A 池为, B 池为. (2)锌极为 极,电极反响式为 铜极为 极, 电极反响式为 ; 石墨棒.为 极,电极反响式为 ;石墨棒C 2附近发生的实验现象为 __________________________⑶当C 2极析出224 mL 气体(标准?犬况)时,锌的质量 (填“增加〞或“减 少〞)g, CuSOm 夜的质量 (填“增加〞或“减少〞 )go解析：A 池中Zn 、Cu 放入CuSO 溶液中构成原电池, 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C 为阳极,G 为阴极,阴极区析出H2,周围OH 富集,酚酗:变红,且n(H 2) = = 0.01 mol,故电路中转移电子的物质的量为0.01 molx2= 0.02 mol,根据得失电子守恒,锌极有0.01 mol Zn 溶解,即 Zn 极质量减少 0.01 mol X65 g - mol 1= 0.65 g ,铜极上有 0.01 mol Cu 析出,即 CuSO 溶液增加了 0.01 mol x (65 g - mol 1 — 64 g - mol 1) = 0.01 g .答案：(1)原电池电解池 (2)负Zn- 2e ===Zn + 正 Cu 2+ + 2e ===Cu 阳 2Cl - 2e ===C 2 T有无色气体产生,附近溶液出现红色(3)减少 0.65 增加 0.0111 .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. 益:玛 电解过程中,发现石墨电极附近先变红.请答复：■斗八 "~^ 石里(1)电源X 极为 极(填"正"或"负"),乙池中Pt 电极上的 三叶三 三三三电极反响式为 .彳-Nai L 溶液HL L (2)甲池假设为电解精炼铜的装置,其阴极增重 12.8 g ,那么乙池中阴极 (滴力通也〉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 .⑶ 在(2)的情况下,假设乙池剩余溶液的体积仍为400 mL,那么电解后所得溶液 c (OHI )=0.224 L 22.4 L - mol解析：(1)由题意得 X 极为正极,Pt 电极为电解池的阳极,电极反响式为 = = = Cl 2 f o (2)甲池的阴极电极反响式： Cu 2 + 2e ===Cu 乙池的阴极电极反响式： 2H+ + 2e 「===HT 由电子守恒得： Cu 〜 2e 〜 H 2 64 g 2 mol 22.4 L 12 . 8 g n (e ) V (H 2) 那么：n (e ) = 0.4 mol V (H 2)=4.48 L(3)乙池发生反响：电解 —2Cl +2H2O====2OH + H4 + C12T 2 22.4 Ln (OH ) 4.48 L n (OH ) = 0.4 mol电解后所得溶液 c (OH ) = 1 mol - L \答案： ⑴正 2cl — 2e ===CLT (2)4.48 L 0.4 _ — 1(3)1 mol - L12 .如以下图装置所示,C 、Q E 、F 、X 、Y 都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度 都相同(假设通电前后溶液体积不变 ),A B 为外接直流电源的两极.将直流电源接通后, F极附近呈红色.请答复:近的颜色逐渐变浅,Y 极附近的颜色逐渐变深,这说明在电场作用下向Y 极移动.(2)假设甲、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,那么 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2Cl — 2e (1)B 极是电源的段时间后, 甲中溶液颜色,丁中X 极附喋⑴Hk 股体丁邮租和NM1海液 甲 乙上析出银的质量为 ,甲中溶液的pH (填“变大〞 “变小〞或“不变〞).(4)假设将C 电极换为铁,其他装置都不变,那么甲中发生的总反响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,那么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 极为阳极、丫极 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 溶液,由于 Cu 2+放电,导致c(Cu")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,丫极附近的颜色逐渐变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷.(2)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 Q 、Cu 、Cl 2、H2,根据各电极转移电子数相同,那么对应单质的物质的量之比为 1 ： 2 ： 2 ： 2.(3)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,那么乙中 n(OHI )=0.1 mol/L x 0.5 L= 0.05 mol ,即各电极转移电子 0.05 mol ,所以丙中析出银 0.05 mol ;甲装置中由于电解产生 H 卡 ,导致溶液的酸性增强, pH 变小.(4)假设将C 电极换为铁,那么铁作阳极发生反响： Fe — 2e ===F (2+ , D 极发生：Cu 2+ + 2e 一 ...... .. 、一r , , 2+ 电解2 + ===Cu 那么总反响的离子方程式为 Fe+ Cu =====Cu+ Fe .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 AgNO(合理即可)5.4 g 变小 2+电解 2+(4)Fe + Cu =====Cu+ Fe13 .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5.0〜6.0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,设计如下图装置示意图.(1)实验时假设污水中离子浓度较小,导电水平较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物 形成浮渣.此时,应向污水中参加适量的 .B. CHCHOHC. NaSOA. BaSO D. NaOH(2)电解池阳极发生了两个电极反响,其中一个反响生成一种无色气体,那么阳极的电极反响式分别是：1 .； n ..(3)电极反响I和n的生成物反响得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是(4)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质, CH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, 电池工作时必须有局部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B,考虑到题中要求电解时保持污水的pH在5.0〜6.0之间,因此不能添加NaOH(2)电解时铁作阳极,因此主要发生Fe-2e ===F€2+,同时也发生副反响,即溶液中的OH失电子被氧化生成Q.(3)根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式.(4)由于原电池的负极产物有水生成,所以负极必有CO」参加反响,同时根据碳元素守恒可知A必为CO,负极反响式可表示为CH+4CO「— 8e-===5C/2H2Q答案：(1)C (2)Fe — 2e ===F C T 4OH-4e ===2H0+ QT(3)4Fe 2++ 10H2O+ Q===4Fe(OH) J + 8HI+ (4)CO214.以下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH容液、足量的CuSO溶液和100 g 10.00%的K2SO溶液,电极均为石墨电极.(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中%SO浓度为10.47%,乙中c电极质量增力口. 据此答复以下问题：①电源的N端为极；②电极b上发生的电极反响为 ;③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积______________________________________________________________________________ ；④电极c的质量变化是g;⑤电解前后各溶液的酸、碱性强弱是否发生变化,简述其原因：甲溶液 ;乙溶液 ;丙溶液.(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?解析：(1)①乙中c 电极质量增加,说明 c 处发生的反响为：Ci 2 +2e ===Ciu c 电极应 为阴极,那么M 为负极,N 为正极.②甲中盛放的是 NaOH 溶液,电解时实质上是电解水,b 电极上的电极反响为：4OH - 4e ===2H0+ 04.而要计算出b 电极上产生气体的体积,就必须先根据丙中 &SQ 浓度的变 化计算出转移电子的物质的量.设丙中电解水的质量为 xg,由电解前后溶质的质量相等可得：100X 10好(100 —x) X 10.47%, x=4.5 g,所以整个反响转移了0.5 mol 电子,根据电 极反响式可计算出 b 电极放出的 Q 为0.125 mol,其体积为2.8 L, c 电极上析出的铜为 0.25 mol,其质量为16 g .⑤甲中电解的是水,NaOK 度增大；乙中水电离出来的 OHT 放电,4浓度增大；丙中电 解的也是水,虽然 K 2S0浓度变大,但pH 不变.(2)铜全部析出时溶液变为 H 2SQ 溶液,电解仍可以继续进行.答案：(1)①正 ②40K — 4e ===2H0+ Q T= 0.5 mol ,生成 C 2 的体积：0.5 mo l X22.4 L/mol = 2.8 L ④ 16 4⑤碱性增强,由于电解后,水量减少,溶液中NaOHt 度增大 酸性增强,由于电解后 生成H 2S0,溶液中可浓度增大 酸碱性大小没有变化,由于&SO 是强酸强碱盐,浓度增大 不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行,由于 CuSO 溶液已车专变为H 2S0溶液,反响也就变为水的电解反响 ③丙中水减少的质量: 10.00%100 g X 1 — 10.47% = 4.5 g,转移电子的物质的量: 4.5 g 18 g/mol。
2019专题五 电化学(含答案)
专题五电化学（含答案）第一部分高考真题+模拟真题1.【2018全国I卷】. 最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，下列叙述错误的是A. 阴极的电极反应：CO2+2H++2e-＝CO+H2OB. 协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+SC. 石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D. 若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性【答案】C2.【2018全国II卷】. 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。
将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO 2+4Na 2Na 2CO 3+C 。
下列说法错误的是A. 放电时，ClO 4－向负极移动B. 充电时释放CO 2，放电时吸收CO 2C. 放电时，正极反应为：3CO 2+4e − ＝2CO 32－+CD. 充电时，正极反应为：Na ++e −＝Na 【答案】D3．（2017全国II 卷）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为24224H SO H C O -混合溶液。
下列叙述错误的是A ．待加工铝质工件为阳极B ．可选用不锈钢网作为阴极C ．阴极的电极反应式为：3Al 3e Al +-+=D ．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 【答案】C4.【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg-AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是（ ） A ．负极反应式为Mg-2e -=Mg 2+ B ．正极反应式为Ag ++e -=AgC．电池放电时Cl-由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑【答案】B5．【2016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)24-。
2021届高考化学临考押题训练：电化学及其应用 (解析版)
电化学及其应用【原卷】1．羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。
我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2、H2O的原电池-电解池组合装置(如图)，该装置能实现发电、环保二位一体。
下列说法错误的是A．a极为正极，c极为阴极B．b极的电极反应式为C6H5OH-28e-＋11H2O=6CO2↑＋28H＋C．d极区苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH＋28·OH=6CO2↑＋17H2OD．右侧装置中，每转移0.7mole-，c、d两极共产生气体3.36L(标准状况)2．一种新型镁硫电池的工作原理如下图所示。
下列说法正确的是( )A．使用碱性电解质水溶液B．放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8 - 6e- =4MgS2C．使用的隔膜是阳离子交换膜D．充电时，电子从Mg电极流出3．我国科学家发明了制取H2O2的绿色方法，原理如图所示(已知：H2O2H++HO2 ，Y-选择性交换膜)。
下列说法错误的是( )膜为HO2A．X膜为选择性阳离子交换膜B．电池工作时，a极室的pH不变-+OH-C．b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2D．理论上，每生成1molH2O2，电路中转移4mol电子4．下图是电化学膜法脱硫过程示意图，电化学膜的主要材料是碳和熔融的碳酸盐。
下列说法错误的是()A．b电极为阳极，发生氧化反应B．阴极反应式为H2S+2e- =S2-+H2↑C．净化气中CO2含量明显增加，是电化学膜中的碳被氧化D．工作一段时间后，生成H2和S2的物质的量之比为2∶15．海泥细菌电池作为一种新型电池是一种新型海洋可再生能源技术。
海泥细菌电池可以作为电源在海底原位长期驱动检测仪器进行，在海底仪器电源自供给技术及其长期运行方面具有良好的应用前景，将来可望服务于“透明海洋”研究等海洋开发的诸多方面。
下列有关海泥细菌电池的原理不正确的是()A．电子在外电路中由B极流向A极B．正极发生的反应O2+4H++4e﹣═2H2OC．每当有1mol质子穿过海底沉积层/海水交界面时，A极消耗5.6L O2D．海水和海泥作为电极电解质一部分富含盐分，导电性高，内阻小，有利于电池电能输出6．一种钾离子电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是A．放电时，K+通过阳离子交换膜向石墨电极移动B．放电时，负极的电极反应式：KC6－e－=K++6CC．充电时，阳极的电极反应式：K0.5−x MnO2+xK++xe－=K0.5MnO2D．若仅把钾离子换成锂离子，当负极减少的质量相同时，钾离子电池转移的电子数比锂离子电池的多7．纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。
2024届高考一轮复习化学课件：多池(或多室)电化学装置及分析
考点二 离子交换膜电解池
必备知识 自主预诊 1.离子交换膜的种类
2.离子交换膜的作用 (1)能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触,防止发生化学反应。 (2)能选择性地通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3.离子交换膜的应用
关键能力 考向突破 考向1 单膜电解池及分析 例1.(2023江苏南通等七市调研)微生物电解池(MEC)是一种新型的且能兼 顾氢气或甲烷回收的废水处理技术,将电化学法和生物还原法有机结 合,MEC具有很好的应用前景。微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。 下列有关说法正确的是( )
电极反应式为2H++2e-===H2↑,阳极区的H+通过阳离子交换膜进入阴极区,
电极附近溶液pH不变,C错误;电极b为正极,酸性条件下,O2在正极得到电子
并结合通过质子膜的H+生成水,发生的反应为O2+4H++4e-===2H2O,则电路
中每转移2 mol e-,甲池质子膜右侧溶液质量变化为2 mol× 1 ×18 g·mol-1
2024
高考总复习优Biblioteka 设计GAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JI
第六章 第33讲 多池(或多室)电化学装置及分析
01 考点一 多池串联装置及分析
内
容 索
02 考点二 离子交换膜电解池
引
03 真题演练 角度拓展
复习目标
1结合实例,掌握多池串联装置、多室电解装置的分析方法。 2了解离子交换膜的分类及特点,掌握离子交换膜的判断方法及作用。
答案 D 解析 CO2转化为C2H4、C2H5OH时需要得电子,则M极为阴极,与外接电源 的负极相连,A错误;阴极反应消耗H+,阳极反应生成H+,为维持电解质溶液 呈电中性,阳极产生的H+要通过交换膜向阴极移动,故离子交换膜为阳离子 交换膜,B错误;阳极水失电子,氢离子向左迁移,溶液中水减少了,硫酸根离 子浓度增大,C错误;M极生成乙醇的电极反应式为2CO2+12H++12e===C2H5OH+3H2O,D正确。
2020年高考化学试题分项版解析专题17《电化学原理综合应用》含解析
专题17电化学原理综合应用1.12021天津卷】CO是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义.答复以下问题：〔3〕 O辅助的Al〜CO电池工作原理如图4所示.该电池电容量大,能有效利用CO,电池反响产物Al 2〔C2O4〕3 是重要的化工原料.3—1艺AlCly的盘子液体电池的负极反响式：.电池的正极反响式：6Q+6e-^=6C2-6CG+6Q-^=3GQ2-反响过程中Q的作用是.该电池的总反响式：.【答案】Al - 3e =Al3+〔或2Al - 6e =2Al3+〕催化剂2A1+6CO 2=Al 2〔C2O4〕 3【解析】精准分析根据图4,卒肋负极,离子潜体为A：口,因此负极反响式为Al-3e-=Al^;负极反响式和正极反响式合并,得出总电池反响式为二N比因此氧气为催化剂°2.12021江苏卷】NO 〔主要指NOm NO〕是大气主要污染物之一.有效去除大气中的NO是环境保护的重要课题.〔2〕用稀硝酸吸收NO,得到HNO和HNO的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸.写出电解时阳极的电极反响式：.【答案】〔2〕 HNQ2e-+HO^=3H++NO-【解析】精准分析：〔2〕根据电解原理,阳极发生失电子的氧化反响,阳极反响为HN汝去电子生成HNO, 1molHNO反响失去2mol电子,结合原子守恒和溶液呈酸性,电解时阳极电极反响式为HNQ2e-+HO=NC+3H+.3.12021新课标1卷】焦亚硫酸钠〔Na&Q〕在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛.答复以下问题：〔3〕制备NaSzQ也可采用三室膜电解技术,装置如下图,其中SO碱吸收液中含有NaHSO^ NaSO.阳极的电极反响式为.电解后,室白NaHSOB度增加.将该室溶液进行结晶脱水, 可得到NaSQ.距离f支胸眼祐H,SO, SO3做吸收液【答案】〔3〕 2H2O— 4e =44 +QT a【解析】精准分析：0〕 B聪发生失去电子的氧化反响,阳极区是稀硫酸,氢氧根放电,那么电极反响式为a0-M -=4H-gf.阳极区氯离子增大,通过阳富子交换膜进入a室与亚硫酹钠结合生成亚精酸钠.阴极是氨高子放电,氢氧根浓度增大,与亚硫酸氢钠反响生成亚硫酸钠,所以电解后怎空中亚硫酸氨钠的浓度增大•4.12021新课标1卷】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿〔ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS PbS杂质〕为原料制备金属锌的流程如下图：稀藤酸5, ZnO 锌粉r JL浮透后於f 平卜4彳/修画^^1复原产L注液一锌气体源液I 谑渣2 滤渣3〔4〕电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反响式为 ;沉积锌后的电解液可返回工序继续使用.【答案】〔4〕 Zn2++2e = Zn 溶浸【解析】精准分析：焙烧时硫元素转化为SO,然后用稀硫酸溶浸,生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉,二氧化硅与稀硫酸不反响转化为滤渣, 由于硫酸铅不溶于水, 因此滤渣1中还含有硫酸铅.由于沉淀亚铁离子的pH较大,需要将其氧化为铁离子,通过限制pH得到氢氧化铁沉淀；滤液中参加锌粉置换出Cd,最后将滤液电解得到金属锌.那么〔4〕电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极发生得到电子的复原反响,因此阴极是锌离子放电,那么阴极的电极反响式为Zn2++2e—=Zn;阳极是氢氧根放电,破坏水的电离平衡, 产生氢离子,所以电解后还有硫酸产生, 因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用.5.12021新课标3卷】KIQ是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂.答复以下问题：〔3〕 KIO3也可采用“电解法〞制备,装置如下图.①写出电解时阴极的电极反响式.②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 ,其迁移方向是③与“电解法〞相比,“ KC1O 3氧化法〞的主要缺乏之处有〔写出一点〕田忠F交投典【答案】〔3〕①2H2O+2e=2OH+HT②K+; a至U b③产生Cl2易污染环境等【解析】精准分析,＜3}①由图示,阴极为氢氧化钾溶液,所以反响为水电富的氨离子得电子,反响为2任.4 2/= 20H-+ H: f o②电解时,,溶诫中的阳离子应该向阴极迁移,明显是溶液中大量存在的钾离子迁移,方向为由左向右,即由m到1b中③KC10,氧化法的最大缺乏之处在于,生产中会产生污染环境的氯气.6.12021江苏卷】铝是应用广泛的金属.以铝土矿〔主要成分为Al 2C3,含SiQ和FezQ等杂质〕为原料制备铝的一种工艺流程如下：NaOH NaHCO5注：SiO 2在“碱溶〞时转化为铝硅酸钠沉淀.（3） “电解I 〞是电解熔融 Al 2.,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 （4） “电解n 〞是电解 N&CO 溶液,原理如下图.阳极的电极反响式为 ,阴极产【答案】〔3〕石墨电极被阳极上产生的 Q 氧化 〔4〕 4CO 2—+2HO4e=4HCGT+Q f H 2【解析】〔3〕电解I 过程申；石黑阳极上氧离子被氧化为氧气,在高温下j 筑气与石黑发生反响生成气体, 所以,石墨电极易消耗的原因是被阳极上产生的氧气家化,〔4〕由图中信息可知,生成氧气的为阳极室,溶液中水电离的OH-放电生成氧气』破坏了水的电离平衡j碳酸根结含化为HCOr,所以电极反响式为工8L+2H ：Ci-4eFHg 广心t J 阴极室氢氧化钠溶凝 浓度变大,说明水电离的五油电生成氨气而破坏水的电离平衡J 所以阴报产生的物质A 为氏中7.12021天津卷】某混合物浆液含有Al 〔OH 〕3、MnO 和少量N&CrO 4,.考虑到胶体的吸附作用使 NaCrQ 不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解别离装置〔见图 2〕,使浆液别离成固体混合物和含铭元素溶液,并回收利用.答复I 和n 中的问题._归融♦ 辰版Al I因体评*盘合质」而一.ugso|— 11固体混合物别离利用的流程图n .含铭元素溶液的别离和利用 〔4〕用惰性电极电解时,CrQ 2-能从浆液中别离出来的原因是;阴极室生成的物质为 〔写化学式〕.【答案】〔4〕在直流电场作用下, CrQ 2-通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液CrO 2-和 Cr 2.2-NaOH 和 H,别离后含铭元素的粒子是生的物质A 的化学式为阳离子交换胰N 邛.』溶液Q 子膜阴离.膜N 口留神液【解析】情性电极电解混合物桨港时,N以移向阴极,CKUY移向日瞄.A19Hb、区也小刎余在固体混合物中°固体混合物中参加NaOH溶液时,A1〔OH〕3转化为AlOf,通入CO：转化为A1〔OH人沉淀』再加热分解为A =6,最后情融电解得A：.〔4〕用惰性电极电解时,在直流电场作用下, CrO2-通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液,从而使CrO2-从浆液中别离出来；因2 CrO42-+2H' "cr z'+HO,所以别离后含铭元素的粒子是CrO2-和Cr2.2-;阴极室H+放电生成H2,剩余的OH与透过阳离子交换膜移过来的Na+结合生成NaOH所以阴极室生成的物质为NaO书口H208.12021新课标1卷】NaClQ是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下：1%hd+l ci 自答复以下问题：〔3〕“电解〞所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去M『和Ca2+,要参加的试剂分别为、.“电解〞中阴极反响的主要产物是.【答案】〔3〕^.^§液；NaCO溶液；CQ—〔或NaClQ〕;【解析】〔3〕食盐溶液中混有Mg+和Cs i+,可利用过量NaOH^〔除去Mc2+,利用过量N&CO溶液除去Ca2+;向NaCl溶液中参加CIO2,进行电解,阳极发生反响2Cl--2e =Cl2f ,反响产生Cl2,阴极发生反响产生NaClQ, 可见“电解〞中阴极反响的主要产物是NaClQ;9.12021北京卷】用零价铁〔Fe〕去除水体中的硝酸盐〔NO-〕已成为环境修复研究的热点之一.〔1〕 Fe复原水体中NO-的反响原理如下图.NOJ NH；FtjO.〔疏松、能导电〕①作负极的物质是.②正极的电极反响式是.〔2〕将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO一的去除率和pH,结果如下:pH=4.5时,NQ一的去除率低.其原因是.(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NQ一的去除率和pH,结果如下:与(2)中数据比照,解释(2)中初始pH不同时,NQ—去除率和铁的最终物质形态不同的原因：【答案】(1)①铁② NQ +8e +10H+=NH++3H2Q(2)由于铁外表生成不导电的FeQ(QH),阻止反响进一步发生(4) Fe+2H+=Fe2++ H4 ,初始pH较小,氢离子浓度高,产生的Fe2+浓度大,促使FeQ ( QH转化为可导电的Fe3Q,使反响进行的更完全,初始pH高时,产生的Fe2+浓度小,从而造成NQ「去除率和铁的最终物质形态不同. 【解析】C)①民是活泼的金属,根据复原水体中的XCV的反响原理图可知, F亡被筝化作负极m ②正极发生得到电子的复原反响,因此正极是｛第豺艮离子被复原为瓯,该溶液为酸性电解质溶液,结合元素和电荷守恒可知电极反响式为：NO1充十源5(2)从pH对硝酸根去除率的影响来看, 初始pH=4.5时去除率低,主要是由于铁离子容易水解生成FeQ(QH),同时生成的Fe3Q产率降低,且生成的FeQ(QH而导电,所以NG-的去除率低；(4) Fe+2H+=Fe2++ H4 ,初始pH较小,氢离子浓度高,产生的Fe2+浓度大,促使FeQ ( QH转化为可导电的Fe3Q,使反响进行的更完全；初始pH高时,由于Fe3+的水解,Fe3+越容易生成FeQ(QH),产生的Fe2+ 浓度小,从而造成NQ—去除率和铁的最终物质形态不同.10.12021江苏卷】铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物) 、纳米铁粉均可用于处理水中污染物.(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池.将含有Cr2Q的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2Q2「转化为Cr3+,其电极反响式为.【答案】(1) Cr2.2+6e +14H+= 2Cr3++7H2Q(1混合物在水溶泄中可形或许多散电池口桁含有二：■的酸性废水通过铁炭混含物,在微电池正报上C K Q：获得电子,被还愿产生仃,那么正极上发生的电极反响式为心二.二-比曰+3珏=2.6+7氏0『11.12021天津卷】氢能是开展中的新能源, 它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节. 答复以下问题：(1)但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反响式：.(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源.电解法制取有广泛用途的NaFeQ,同时获得氢气：Fe+2HO+20Hm=FeQ2-+3H4 ,工作原理如图1所示.装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO2-,馍电极有气泡产生.假设氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质.：N&FeQ只在强碱性条件下稳定,易被H2复原.NaOH浓溶液图1①电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在 (填“阴极室〞或“阳极室〞).②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是.③c(Na2FeO)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M N两点中的一点,分析c(Na z FeO)低于最高值的原因:【答案】(1) H2+2OH-2e-=2H2O (5)①阳极室②预防NaFeQ与Hb反响使产率降低③M点：c(OH')低,NaFeQ稳定性差,且反响慢(或N点：c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成, 使NaFeQ 产率降低).【解析】(1)碱性氢氧燃料电池的负极反响式为H2+2OH-2e -=2H2Q(5)①根据题意馍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气,铁电极发生氧化反响,溶液中的氢氧根离子减少,因此电解一段时间后, c(OH)降低的区域在阳极室,故答案为：阳极室；②氢气具有复原性,根据题意NaFe.只在强碱性条件下稳定,易被H复原.电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,预防Ns t FeO与降反响使产率降低,故答案为：预防Ns t FeQ与H2反响使产率降低；③根据题意N^FeQ只在强碱性条件下稳定, 在M点,c(OH)低,N&FeQ稳定性差,且反响慢,在N点：c(OH-) 过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使NaFeO产率降低,故答案为：M点：c(OH-)低,N&FeQ稳定性差,且反响慢(或N点：c(OH)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Ns t FeQ产率降低).12.12021浙江卷】催化复原CO是解决温室效应及能源问题的重要手段之一.(5)研究证实,CO也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇, 那么生成甲醇的反响发生在极, 该电极反响式是. 【答案】(5)阴CO 2+6H++6e==CHOH+HO【解析】〔5〕二氧化碳变甲醇,碳元素的化合价降低,得到电子,说明其在阴极反响,其电极反响为: CCh + 61r + 6u-二CH;OH+H：O。
高二化学电化学试题答案及解析
高二化学电化学试题答案及解析1.下列事实不能用电化学原理解释的是（）A．镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀B．远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板C．常温条件下，在空气中铝不易被腐蚀D．用锌与硫酸制氢气时，往硫酸中滴少量硫酸铜【答案】C【解析】A．由于金属活动性Zn>Fe>Sn，所以镀锌铁片镀层破坏后Zn作原电池的负极，仍然会对铁起到保护作用，而镀锡铁片镀层破损后Fe作原电池的负极，会加速对铁的腐蚀，因此镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀，正确；B．远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板，就可以因为原电池反应消耗Zn,从而保护了海轮，正确；C．常温条件下，在空气中铝不易被腐蚀，是由于Al被氧化而产生了一层致密的氧化物保护膜而阻止了反应的进一步发生，与原电池反应无关，错误；D．用锌与硫酸制氢气时，往硫酸中滴少量硫酸铜，Zn与硫酸铜在溶液中就会发生置换反应产生Cu,构成Cu、Zn 原电池，Zn作负极，一层大大加快了反应速率，正确。
【考点】考查原电池反应的应用的知识。
2.如图甲、乙是电化学实验装置。
（1）若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液，则：①甲中石墨棒上的电极反应式为；②乙中总反应的离子方程式为；③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。
若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为。
（2）若甲乙两烧杯中均盛有足量CuSO4溶液，则：①甲中铁棒上的电极反应式为；②如果起始时乙中盛有200mLpH=5的CuSO4溶液(25℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入的物质是 (写化学式)，其质量为 g。
【答案】（1）①2H2O+O2+4e-===4OH-；②2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-，③5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3；（2）①Fe-2e-===Fe2+；②CuO(或CuCO3) 0.8g或1.24g。
届二轮复习电化学组合装置题专题卷(全国通用)
强化训练二电化学组合装置题一、选择题1．二甲醚汽车发动机具有显著的节能减排效果，该电池的工作原理示意图如下图。
以下有关说法错误的选项是()A ．负极上的电极反响式为－12e－＋3H22＋CH 3OCH 3O===2CO12H＋＋B．工作过程中， H 移向正极C．每消耗 0.5 mol O2就有 2 mol e－通过离子交换膜D．电池总反响为 C2H 6O＋3O2===2CO2＋3H2O答案 C解析由工作原理图知，CH 3OCH 3在负极上失去电子转化为CO2，A 正确；阳离子移向原电池的正极， B 正确；电子应沿外电路流动而无法通过离子交换膜， C 错误；观察电池工作原理图知D 正确。
2．厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理得到乳酸(图中 HA 表示乳酸分子、 A－表示乳酸根离子 )如下图，以下说法正确的选项是()A．阴极的电极反响式为 4OH －－4e－ ===2H2O＋O2↑B．H ＋从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动C．A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室D．当浓缩室中增加了0.6 mol HA 时，可得到 4.48 L H 2(标准状况)答案C解析电解时阴极的电极反响式： 4H＋＋4e－===2H2↑，A 错误；因阳离子不能透过阴离子交换膜，故留在浓缩室， B 错误；在电场作用下，阴离子移向阳极，但进入浓缩室后被阳离子交换膜阻挡而留在浓缩室，得到浓乳酸溶液， C 正确；当浓缩室中增加了0.6 mol HA 时，说明有 0.6 molH＋放电转化为 H2，体积为 6.72 L(标准状况 )，D 错误。
3．如图是电化学催化复原二氧化碳制备一氧化碳的装置示意图，质子交换膜将电解池分隔为阴极室和阳极室。
以下说法中正确的选项是()A．a 是阴极B．B 极室的反响是 CO 2＋2e－＋2H＋===CO＋H2OC．一段时间后， A 极室中溶液的 pH 增大D．电子由 B 极室流向 A 极室答案B解析根据题意可知该装置是电解池，根据质子的流向知 b 是阴极，B 极室是阴极室，发生的反响是 CO2＋2e－＋ 2H＋ ===CO＋H2O，A极室发生的反应是 2H2O － 4e － ===4H ＋＋ O2↑，总反应是2CO2===2CO＋O2， A 错误， B 正确； A 极室中溶液的 pH 不变， C 错误；电子不能在电解质溶液中流动， D 错误。
高二化学电化学试题答案及解析
高二化学电化学试题答案及解析1.对如图所示的实验装置的判断中错误的是A．若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀B．若X为锌棒，开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀C．若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法D．若X为碳棒，开关K置于B处时，碳棒上发生的反应为2H+＋2e－＝H2↑【答案】D【解析】若开关K置于A处时，装置形成电解池，其中X为阳极，Fe为阴极，阴极被保护，可减缓铁的腐蚀，所以A正确，方程式为NaCl + H2O 电解 H2↑+ Cl2↑+ NaOH，若将开关置于B处时，装置形成原电池，当X为锌棒时，X为正极，Fe为负极，正极被保护，为牺牲阳极的阴极保护法，可减缓铁的腐蚀，所以B、C正确；当X\为碳棒时，X为正极，Fe为负极，负极：Fe -2e- = Fe2+，正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-故选D。
【考点】考查电解池、原电池2.化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是( ) A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl－ +2e－=Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2 + 2H2O+ 4e- ="=" 4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu －2e－ ="=" Cu2+D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe－2e－ ="=" Fe2+【答案】D【解析】A．电解饱和食盐水时，由于Cl-、OH-的放电能力：Cl->OH-，阳极的电极反应式为：2Cl－-2e－=Cl2↑。
错误。
B．氢氧燃料电池的负极反应式：H2-2e-= 2H+。
错误。
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是粗铜，电极反应式为：Cu －2e－= Cu2+。
错误。
D．钢铁发生电化学腐蚀时，由于Fe的活动性比C强，所以Fe为负极，负极反应式：Fe－2e－ ="=" Fe2+。
电化学试题
电化学试题1、目前人们正研究开发一种高能电池-钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以导电的β-Al 2O 3陶瓷作固体电解质，反应为：2Na+xSNa 2S x ，以下说法错误的是（C ）A ．放电时，钠作负极，硫作正极B ．若此电池用作电源电解饱和NaCl 溶液，当阳极产生11.2L （标况）气体时，消耗金属钠23gC ．充电时，钠极与外电源的正极相连，硫极与外电源的负极相连D ．充电时，阳极发生的反应是：S x 2--2e=xS2、化学兴趣小组利用如图装置进行电化学实验，下列预期现象正确的是C A ．X 和Y 与电流表连接，将Zn 换成Fe ，测得电流更大 B ．X 和Y 与电流表连接，将盐桥换成铜线，电流表指针偏转 C ．X 和Y 分别与电源“+”、“一”极相连，Cu 极质量增大D ．X 和Y 分别与电源“一”、“+”极相连，盐桥中阴离子向Zn 极移动3、若图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是NaBH 4/H 2O 2燃料电池，则下列的说法中正确的是 CA ．图2电池在放电过程中，正极区的电极反应为：BH 4-― 8e - + 8OH -＝BO 2- + 6H 2OB ．若用稀硫酸浸湿滤纸并用导线将a 、b 相连，则有电子从b 极流出通过导线流向a 极C ．若用硫酸钠和紫色石蕊的混合溶液浸湿滤纸并用导线将a 、b 相连，则可看到铅笔芯C 点处浸有紫色石蕊的滤纸变蓝，此处发生电极反应为：O 2 + 2H 2O+ 4e - = 4OH - D ．若用KI-淀粉溶液浸湿滤纸，同时用导线将a 、b 分别与A 、B 电极相连，若看到铅笔芯C 点处出现变蓝现象，则b 极连接的是燃料电池的A 极4、用Na 2SO 3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。
其中阴、阳离子交换膜组合循环再生原理如图所示，则下列有关说法不正确的是DA ．X 为直流电源的负极，Y 为直流电源的正极B ．阳极区pH 增大C ．图中的b>aD ．该过程中的主要产品为H 2SO 4和H 2 1、利用反应CO(g) +H 2(g)+O 2(g) = CO 2(g) +H 2O(g) 设计而成的MCFS 燃料电池是用水煤气（CO 和H 2物质的量之比为1:1）作负极燃气，空气与CO 2的混合气为 正极助燃气，用一定比例的Li 2CO 3和Na 2CO 3低熔点混合物做电解质的一种新型电池。
电化学和化学平衡混合试题及答案
电化学和化学平衡混合试题及答案一、选择题1. 电化学反应中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。
以下哪个选项描述正确？A. 阳极是正极，阴极是负极B. 阳极是负极，阴极是正极C. 阳极和阴极都是正极D. 阳极和阴极都是负极2. 在化学平衡中，下列哪个条件不会影响平衡的移动？A. 温度B. 压力C. 浓度D. 光照二、填空题3. 根据勒夏特列原理，当一个处于平衡状态的化学反应系统受到外部条件的改变时，系统会自发地调整以_________这种改变。
4. 电化学中的法拉第定律表明，通过电极的电荷量与_________成正比。
三、简答题5. 简述电化学电池的工作原理。
6. 描述如何通过改变反应条件来控制化学平衡。
四、计算题7. 已知一个电化学反应的电流为2A，持续时间为3600秒，根据法拉第第一定律，计算转移的电子数。
8. 假设在一个封闭容器中进行一个反应，初始时A的浓度为0.1摩尔/升，B的浓度为0.2摩尔/升，反应方程式为A + B ⇌ C。
若反应达到平衡时C的浓度为0.15摩尔/升，求平衡常数K。
五、实验题9. 设计一个实验来验证电化学电池的效率。
10. 描述如何通过实验测定一个化学反应的平衡常数。
答案：一、选择题1. A2. D二、填空题3. 抵消4. 物质的量三、简答题5. 电化学电池的工作原理基于氧化还原反应，其中阳极发生氧化反应释放电子，阴极发生还原反应吸收电子。
电子通过外部电路从阳极流向阴极，形成电流。
6. 通过改变温度、压力或反应物的浓度可以控制化学平衡。
根据勒夏特列原理，增加反应物的浓度或减少生成物的浓度会使平衡向生成物方向移动，反之亦然。
四、计算题7. 转移的电子数 = 电流× 时间 / 法拉第常数（96485库仑/摩尔电子）= 2A × 3600秒/ 96485C/mol = 7.87 × 10^21 电子8. 根据平衡常数的定义，K = [C] / ([A][B])。
原电池、电解池串联分析(选择提升专练)
高考化学二轮复习12题题型各个击破——原电池、电解池串联分析（选择提升专练）1.一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。
该装置工作时，下列说法不正确的是()A. 甲为正极，丙为阴极B. 丁极的电极反应式为MnO42−−e−===MnO4−C. KOH溶液的质量分数：c%>a%>b%D. 标准状况下，甲电极上每消耗22.4L气体时，理论上有4mol K+移入阴极区2.某研究小组拟用惰性材料为电极，电解法处理硝酸铵废水以获得化工产品氨水、硝酸，装置如图所示。
下列说法正确的是()A. 电极b为负极，X气体为H2B. 膜1为阴离子交换膜C. 电极A的电极反应式为2H2O+NH4++2e−=2NH3⋅H2O+H2↑D. 电路上通过2mol电子，原料室中废水质量减小80g3.某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。
一段时间后，断开电键K。
下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是()A. CuB. CuOC. Cu(OH)2D. Cu2(OH)2CO34.如图所示，装置(Ⅰ)是一种可充电电池，装置(Ⅱ)为惰性电极的电解池。
下列说法正确的是()A. 闭合开关K时，电极B为负极，且电极反应式为2Br−−2e−=Br2B. 装置(Ⅰ)放电时，总反应为2Na2S2+Br2=Na2S4+2NaBrC. 装置(Ⅰ)充电时，Na+从左到右通过阳离子交换膜D. 该装置电路中有0.1mol e−通过时，电极X上析出3.2g Cu5.下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示)，甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源；乙是利用装置甲模拟工业电解法来处理含Cr2O72−废水，电解过程中溶液发生反应：Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
高一化学电化学试题答案及解析
高一化学电化学试题答案及解析1.某同学为了使反应2HCl＋2Ag＝2AgCl↓＋H2↑能进行，设计了如下图所示四个实验，你认为可行的是 ()【答案】C【解析】A是电解池，银为阴极，氢离子发生还原反应，生成氢气，石墨为阳极，氯离子放电，生成氯气；B是原电池，铁为负极，失去电子，铁棒变小，银为正极，氢离子发生还原反应，生成氢气；C是电解池，左边的银棒为阳极，失去电子，与盐酸反应生成氯化银沉淀，右边的银棒为阴极，氢离子发生还原反应，生成氢气；D不能构成原电池，一没有活泼性不同的两电极，二不能自发发生氧化还原反应。
故答案选C。
【考点】原电池和电解池点评：电解池和原电池是历年高考常考知识点，注重考查学生分析问题、解决问题的能力。
2.爱迪生电池在充电和放电时发生的反应：Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2，下列对该蓄电池推断错误的是：①放电时，Fe参与负极反应，NiO2参与正极反应②充电时，阴极上的电极反应式为：Fe(OH)2 + 2e-=" Fe" + 2OH-③放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动④放电时，负极上的电极反应式为：Fe + 2H2O－2e- = Fe(OH)2+ 2H+⑤蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中A．只有③B．③④C．④⑤D．①②⑤【答案】B【解析】放电时，铁单质变成亚铁离子，即发生氧化反应，参与负极反应，NiO2则参与正极反应，故①正确；铁单质放电后生成氢氧化亚铁，说明电解质溶液为碱性溶液，故②⑤正确，碱性溶液中，放电时，负极绝不可能生成H+，故④错误；放电时，阴离子向负极方向移动，③错。
【考点】蓄电池点评：蓄电池是历年高考常考知识点，注重考查学生分析问题、解决问题的能力。
近年来常以新型蓄电池进行考查。
3.下面有关电化学的图示，完全正确的是（）【答案】D【解析】原电池中较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极，锌比铜活泼，所以A中锌是负极，铜是正极，A不正确；粗铜精炼时粗铜和电源的正极相连，纯铜和电源的负极相连，B不正确；电镀时待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，C不正确，所以正确的答案选D。
电化学考试试卷及答案
电化学考试试卷及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪个不是电化学的基本过程？A. 电极反应B. 电子转移C. 电场作用D. 离子迁移答案：C2. 下列哪个电池属于原电池？A. 锂电池B. 铅酸电池C. 燃料电池D. 镍氢电池答案：B3. 在下列电化学电池中，哪个电池的电动势最高？A. 铅酸电池B. 镍氢电池C. 锂电池D. 铅酸电池和镍氢电池一样高答案：C4. 以下哪个电极反应表示氧化反应？A. Fe2+ → Fe3+ + e-B. Cu2+ + e- → CuC. O2 + 4H+ + 4e- → 2H2OD. Cl2 + 2e- → 2Cl-答案：A5. 下列哪个因素对电极反应速率影响最小？A. 温度B. 电极面积C. 电极材料D. 电流强度答案：D二、填空题（每题2分，共20分）6. 电化学电池主要由________、________和________三部分组成。
答案：电极、电解质、电路7. 在原电池中，________极发生氧化反应，________极发生还原反应。
答案：负极、正极8. 电池电动势的测量单位是________。
答案：伏特（V）9. 电池的电动势等于________和________之和。
答案：阴极电动势、阳极电动势10. 在标准状态下，氢电极的电极电势为________。
答案：0V三、判断题（每题2分，共20分）11. 电池的电动势与电池的容量成正比。
（）答案：错误12. 在原电池中，电子从负极流向正极。
（）答案：正确13. 电池的电动势等于电池工作时两极间的电压。
（）答案：错误14. 电解质溶液的导电能力与溶液中离子的浓度成正比。
（）答案：正确15. 在电池中，电流的方向与电子流动的方向相反。
（）答案：正确四、简答题（每题10分，共30分）16. 简述电化学电池的工作原理。
答案：电化学电池的工作原理是基于氧化还原反应。
在电池中，负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，获得电子。
高三化学电化学试题答案及解析
高三化学电化学试题答案及解析1.用电动公交车初步替代燃油公交车是天津市节能减排、控制雾霾的重要举措之一。
Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-＝Li2S+Fe，有关该电池的下列说法中，正确的是A．电池反应的化学方程式为：2Li+FeS＝Li2S+FeB．负极的电极反应式为：Al-3e-＝Al3+C．Li—Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价是+1D．电池充电时，阴极反应为：Li2S+Fe-2e-＝2Li++FeS【答案】A【解析】Li和Al都属于金属，合金中Li较Al活泼，根据正极反应式知，原电池的电极材料Li-Al/FeS，判断出负极材料为Li，发生反应为：Li-e-═Li+，又知该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-═Li2S+Fe，所以电池反应为：2Li+FeS═Li2S+Fe，充电时为电解池原理，阴极发生还原反应，反应式是2Li++2e-═2Li。
：A、根据正极反应2Li++FeS+2e-═Li2S+Fe与负极反应2Li-2e-═2Li+相加可得反应的电池反应式为：2Li+FeS═Li2S+Fe，故A正确；B、负极应该是Li失去电子而不是Al，发生反应为：Li-e-═Li+，故B错误；C、Li和Al都属于金属，在电池中作为负极材料，所以Li-Al应该属于合金而不是化合物，因此化合价为0价，故C错误；D、充电时为电解池原理，阴极发生还原反应，正确的反应式是2Li++2e-═2Li，故D错误，故选A。
【考点】考查电化学原理的应用2.关于如图所示各装置的叙述中，正确的是A．装置①是原电池，总反应是：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋B．装置①中，铁作负极，电极反应式为：Fe3＋＋e－=Fe2＋C．装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深D．若用装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液【答案】C【解析】A、装置①是原电池，Fe比Cu活泼，所以Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋，错误；B、装置①中，铁作负极，发生氧化反应，Fe-2 e－= Fe2＋，错误；C、氢氧化铁胶体粒子带正电荷，所以氢氧化铁胶体粒子向阴极移动，装置②中石墨Ⅱ作阴极，因此石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深，正确；D、由电流方向判断c是阳极，d是阴极，电解精炼铜时粗铜作阳极，所以c为粗铜，d为纯铜，错误，答案选C。
电化学-2021年高考复习化学阶段性新题(课标通用版)(解析版)
2021年高考复习化学阶段性新题精选专项特训专项五 电化学1．（2021·陕西宝鸡市·高三其他模拟）环己酮()在生产生活中有重要的用途,可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备,其原理如图所示。
下列说法不正确的是A ．a 极与电源正极相连B ．理论上生成 1mol 环己酮时,有22.4LH 2生成C ．生成环己酮()的反应为氧化反应D ．a 极电极反应式是322272Cr 6e 7H O Cr O 14H +--+-+=+ 【答案】B 【详解】A ．根据装置图可知，a 极为电解池的阳极，则与电源正极相连，A 正确；B ．理论上由环己醇生成1mol 环已酮()时，转移2mol 电子，根据电子守恒可知阴极有1mol氢气放出，但因题中没明确状态，故不能确定氢气的体积，B 错误；C ．由图示可知，环己醇被227Cr O -氧化生成环已酮，即生成环己酮的反应为氧化反应，C 正确；D ．a 极为阳极，Cr 3+失电子被氧化，电极反应式是322272Cr 6e 7H O Cr O 14H +--+-+=+，D 正确； 故选D 。
2．（2021·山西临汾市·高三二模）羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。
一种能将苯酚(C 6H 5OH)氧化为CO 2、H 2O 的原电池-电解池组合装置如图。
该装置能实现发电、环保二位一体。
下列说法错误的是A ．c 极为阴极，M 为阳离子交换膜B ．b 极的电极反应式为C 6H 5OH-28e -＋28OH -=6CO 2↑＋17H 2O C ．d 极区苯酚被氧化的反应为C 6H 5OH ＋28·OH=6CO 2↑＋17H 2OD ．右侧装置中，每转移0.7 mol e -，c 、d 两极共产生气体11.2L(标准状况) 【答案】B 【详解】A ．根据电池装置图可知，左侧是原电池装置，a 电极上重铬酸根离子得到电子，化合价降低，生成氢氧化铬，b 电极上苯酚生成二氧化碳，碳元素化合价升高，被氧化，b 电极是负极，a 电极是正极，c 电极是阴极，d 电极是阳极，A 项不符合题意；B ．b 电极上苯酚转化成二氧化碳，苯酚和生成的二氧化碳在碱性条件下不共存，所以应当选择酸性环境，故电极反应式为-+6522C H OH-28e +11H O=6CO +28H ↑，B 项符合题意； C ．右侧装置是电解池装置，d 是阳极，结合图示，电极反应中产生羟基自由基(▪OH)和H +，没有生成氧气，正极电极反应式为-+2H O-e =OH+H ，羟基自由基氧化能力很强，能氧化苯酚为二氧化碳和水，故苯酚被氧化大的方程式为6522C H OH+28OH=6CO +17H O ，C 项不符合题意；D ．c 极上氢离子放电，电极反应式为2+-2H +2e =H ↑，d 电极的电极反应式为-+2H O-e =OH+H ，结合苯酚的氧化过程知，当转移0.7mol 电子时，d 极生成0.7mol 的▪OH ，它氧化苯酚时生成0.7?6mol=0.15mol 28二氧化碳，标况下体积为3.36L ，c 极上生成0.35mol 的氧气，标况下体积为7.84L ，则气体总量为11.2L ，D 项不符合题意 故正确选项为B3．（2021·四川遂宁市·高三三模）车发动机在稀燃和富燃条件下交替进行，将尾气中的NO x 在催化剂上反应脱除。
电化学综合试题及答案
2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破六十电化学综合一、单选题1.某化学兴趣小组设计了如图所示的电化学装置，其中乙池为碳呼吸电池，下列说法正确的是()A. 乙池正极的电极反应式为2CO2+2e−=C2O42−B. 乙池中随着反应的进行，C2O42−的浓度不断减小C. 每生成1mol的草酸铝，外电路转移3mol电子D. 甲池中Fe电极发生的反应式为2Cl−−2e−=Cl2↑2.我国科学家用乙醇燃料电池作电源，电解CO2与H2O生成CO、H2和O2，其电解原理图如下。
下列有关说法正确的是()A. F口通入的物质是乙醇B. 溶液中的H+由Y极区通过交换膜移向X极区C. 负极电极反应式为CH3CH2OH−12e−+3H2O=2CO2↑+12H+D. 当电路中有0.6mol电子通过时，电解得到O2物质的量为0.3mol3.如图所示，装置Ⅰ是可充电电池，装置Ⅱ为电解池。
离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。
闭合开关K时，b极附近先变红色。
下列说法正确的是A. 闭合K后，b电极附近的pH变小B. 当有0.01mol Na+通过离子交换膜时，b电极上析出气体体积为112mLC. N极是负极，电极反应为2Na2S2−2e−=2Na++Na2S4D. 闭合K后，a电极上产生的气体具有漂白性4.丙烷(C3H8)熔融盐燃料电池和锌蓄电池均为用途广泛的直流电源，放电时二者的总反应分别为C3H8+5O2=3CO2+4H2O，2Zn+O2=2ZnO.用丙烷(C3H8)燃料电池为锌蓄电池充电的装置如图所示，下列说法不正确的是()A. 物质M为CO2B. 燃料电池消耗1mo1 O2时，理论上有4 mol OH−透过b膜向P电极移动C. a膜、b膜均适宜选择阴离子交换膜D. 该装置中，锌蓄电池的正极反应式为Zn+2OH−−2e−=ZnO+H2O5.最近，我国科学家利用如图装置实现了SO2的吸收，同时获得了硫磺、84消毒液。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电化学组合装置专题分析将原电池和电解池结合在一起，综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识，是高考试卷中电化学部分的重要题型。
该类题目的考查内容通常有以下几个方面：电极的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH 的变化以及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处理相关数据等。
解答该类试题，透彻理解电化学原理是基础，准确判断电池种类是关键，灵活利用电子守恒是处理数据的法宝。
具体可按以下三个步骤进行：第一步：多池串联装置中电池类型的判断(1)直接判断：非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。
如下图中，A为原电池，B为电解池。
(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断：原电池一般是两种不同的金属电极或一个为金属电极另一个碳棒做电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。
原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。
如下图中，B为原电池，A为电解池。
(3)根据电极反应现象判断：在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如图。
若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极， C是负极；甲是电解池， A是阳极，B是阴极。
B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。
第二步：利用相关概念进行分析判断在确定了原电池和电解池后，利用有关概念作分析和判断，如电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动方向、pH的变化及电解质溶液的恢复等。
只要按照各自的规律分析即可。
第三步：串联装置中的数据处理原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：①串联电路中各支路电流相等；②并联电路中总电流等于各支路电流之和。
在此基础上分析处理其他各种数据。
上图中，装置甲是原电池，装置乙是电解池，若电路中有0.2 mol 电子转移，则Zn极溶解6.5 g，Cu极上析出H22.24 L(标准状况)，Pt极上析出Cl20.1 mol，C极上析出Cu 6.4 g。
甲池中H＋被还原，产生H2，负极Zn氧化生成ZnSO4溶液，pH变大；乙池中是电解CuCl2溶液，由于Cu2＋浓度的减小使溶液pH微弱增大，电解后再加入适量CuCl2固体可使溶液复原。
【典例解析】1．烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2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0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 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－===H2↑，负极：Fe－2e－===Fe2＋。
B装置中的电极反应式：阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。
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。
2.某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。
当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题：(1)甲池为________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH 3OH 电极的电极反应为________________________________________________________________________。
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为__________________________________________________________________。
(3)当乙池中B 极质量增加5.40 g 时，甲池中理论上消耗O 2的体积为________mL(标准状况)，丙池中________极析出________g 铜。
(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl 溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH 将________(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH 将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
[解析] (1)甲池为原电池，通入CH 3OH 的电极为负极，电极反应为：CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－3＋6H 2O 。
(2)乙池中为用惰性电极电解AgNO 3溶液，其中A 作阳极，B 作阴极，总反应为：4AgNO 3＋2H 2O 电解,4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3。
(3)根据各电极上转移的电子相同，则n (Ag)＝4n (O 2)＝2n (Cu)，故V (O 2)＝14×5.40108×22.4 L＝0.28 L ＝280 mL ，m (Cu)＝12×5.40108×64 g＝1.60 g 。
(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl 溶液，根据丙中总反应2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH＋H 2↑＋Cl 2↑，溶液pH 增大，而甲中总反应为2CH 3OH ＋3O 2＋4KOH===2K 2CO 3＋6H 2O ，溶液pH 减小。
[答案] (1)原电池 CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－3＋6H 2O (2)阳极 4AgNO 3＋2H 2O 电解,4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3 (3)280 D 1.6 (4)减小 增大专项训练1. (2014·广东高考)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al ，其他均为Cu ，则( )A．电流方向：电极Ⅳ→○A→电极ⅠB．电极Ⅰ发生还原反应C．电极Ⅱ逐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu解析：选A 当多个池串联时，两电极材料活泼性相差大的作原电池，其他池作电解池，由此可知图示中左边两池组成原电池，右边组成电解池。
A项，电子移动方向：电极Ⅰ→○A →电极Ⅳ，电流方向与电子移动方向相反，A正确。
B项，原电池负极在工作中失电子，被氧化，发生氧化反应，B错误。
C项，原电池正极为得电子极，铜离子在电极Ⅱ上得电子，生成铜单质，该电极质量逐渐增大，C错误。
D项，电解池中阳极为非惰性电极时，电极本身失电子，形成离子进入溶液中，因为电极Ⅱ为正极，因此电极Ⅲ为电解池的阳极，其电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，D错误。
2．(2014·天津高考)已知：锂离子电池的总反应为：Li x C＋Li1－x CoO2放电充电C＋LiCoO2，锂硫电池的总反应为：2Li＋S 放电充电Li2S。
有关上述两种电池说法正确的是( )A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．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，锂离子电池的电极材料为C和LiCoO2，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。
3．(2015·江苏高考·10)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是····················( )A．反应CH4＋H2O3H2＋CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子B．电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－2H2OC．电池工作时,C向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－2C【解析】选D。
根据化学反应方程式,每有1 mol甲烷参与反应转移电子数为6 mol,A项错误;因为电解质为熔融态的碳酸盐,所以电极A上H2参与的电极反应式为H2－2e－＋C H2O ＋CO2,B项错误;根据原电池工作原理,电极A是负极,电极B是正极,阴离子向负极移动,碳酸根离子向负极移动(A电极),C项错误;电极B上氧气得电子与二氧化碳结合生成碳酸根离子,因此电极反应式为O2＋4e－＋2CO22C,D项正确。
4．(2015·扬州调研)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溶液反应，所以为原电池，乙池Pt、C均不与NaOH溶液反应，故乙池为电解池，电流表指针偏转。
甲池中Mg为正极，产生H2，Al为负极溶解，Pt作阴极产生H2，C作阳极产生O2，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O2、H2体积比为1∶2，在一定条件下可以完全反应。
5．铅蓄电池的工作原理为： Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。
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＋＋SO2－4B. 当电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 molC. K闭合时，Ⅱ中SO2－4向c电极迁移D. K闭合一段时间后，Ⅱ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，Ⅱ为电解池，Ⅱ中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4＋ 2H2O －2e－ === PbO2＋ 4H＋＋ SO2－4正确。
选项B，在上述总反应式中，得失电子总数为2e－，当电路中转移0.2 mol电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2 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Ⅱ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PbO2，做电源的正极，所以D项正确。