1、【 精品教育资源文库 】 (十三 )“ 多池 ” 组合装置分析与电化学计算 (对应学生用书第 128页 ) 突破 1| “ 多池 ” 组合装置的原理分析 考纲知识整合 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。如图：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 (1)原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒；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。 (2)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。如图： B为原电池， A为电解池。 3根
2、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。 高考命题点突破 命题点 “ 多池 ” 组合装置的原理分析 1 (2018 沈阳质检 )用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解 Na2SO4溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子 (O2 )在其间通过，其工作原理如图所示 (c、 d 均为惰性电【 精品教育资源文库 】 极 )。下列有关说法正确
3、的是 ( ) A电路中电子流向为 adcb B电极 b为负极，电极反应式为 O2 4e =2O2 C电解后烧杯中溶液 pH增大 D理论上 b极消耗气体和 c极生成气体质量相等 D 在溶液中没有电子的流动，只有离子的流动， A项错误；通入 O2的一极 (电极 b)为电池的正极，发生还原反应， B项错误；惰性电极电解 Na2SO4溶液实质上是电解水，溶液的pH不变， C项错误； c 极生成 O2，根据得失电子守恒可知 D项正确。 2烧杯 A中盛 放 0.1 molL 1的 H2SO4溶液，烧杯 B中盛放 0.1 molL 1的 CuCl2溶液(两种溶液均足量 )，装置如图所示，下列说法不正确的是
4、( ) A A中 Fe极质量减少， C极有气体产生 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 mol D经过一段时间， B烧杯中溶液的 pH 增大 (不考虑 Cl2溶于水 ) B 构成 A 装置的活动性不同的电极、电解质溶液，两极形成了闭合的回路，所以 A为原电池装置，且 A为 B的电解提供电能。电极反应式分别为 (烧杯 A中 )C正极： 2H 2e=H2 ， Fe 负极： Fe 2e =Fe2 。 (烧杯 B 中 )阴极： Cu2 2e =Cu，阳极： 2Cl 2e=Cl2 。烧杯 B中电解氯化铜溶液，铜离子浓度减小，
5、水解程度减小， pH增大。 突破 2| 电化学计算 考纲知识整合 1计算原则 电化学的反应是氧化还原反应，各电极上转移电子的物质的量相等，无论是单一电池还是串联电解池，均可抓住电子守恒计算。 关键： a.电极名称要区分清楚； b.电极产物要判断准确； c.各产物间量的关系遵循电子【 精品教育资源文库 】 得失守恒。 2三种 计算方法 提醒：在电化学计算中，还常利用 Q I t 和 Q n(e ) NA1.6010 19 C 来计算电路中通过的电量。 典例导航 500 mL NaNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中 c(NO3 ) 0.3 molL 1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间
6、后，两极均收集到气体 1.12 L(标准状况下 )，假定电解后溶液体积仍为 500 mL，下列说法正确的是 ( ) A原混合溶液中 c(Na ) 0.2 molL 1 B电解后溶液中 c(H ) 0.2 molL 1 C上述电解过程中共转移 0.4 mol电子 D电解后得到的 Cu的物质的量为 0.1 mol 【 精品教育资源文库 】 【答案】 B (1)整个电解过程，阴极电极反应式为_。 (2)如何使电解后溶液复原？ _ _。 【答案】 (1)Cu2 2e =Cu、 2H 2e =H2 (2)加入 4.9 g Cu(OH)2(或同时加入 4 g CuO和 0.9 g H2O) 易错防范 电
7、解一定量 NaCl 或 CuSO4溶液时，注意电解的程度，当溶液中的 Cl 或 Cu2 放电完全后，再电解时相当于电解 H2O，故判断复原物质要注意前期与后期减少的物质，确定加什么物质复原。 高考命题点突破 命题点 电化学的有关计算 1 (2018 大连模拟 )用惰性电极电解一定浓度的 CuSO4 溶液，通电一段时间后，向所得 的溶液中加入 0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和 pH(不考虑二氧化碳的溶解 )。则电解过程中转移电子的物质的量为 ( ) 【导学号： 95160178】 A 0.4 mol B 0.5 mol C 0.6 mol D 0.8 mol C
8、Cu2(OH)2CO3可改写为 2CuOH 2OCO 2，因反应后生成的 CO2离开溶液，所以加入 0.1 mol Cu2(OH)2CO3相当于加入 0.2 mol CuO、 0.1 mol H2O，根据 【 精品教育资源文库 】 2Cu O2 4e 2 mol 4 mol 0 2 mol 0.4 mol 2H2O O2 4e 2 mol 4 mol 0 1 mol 0.2 mol 转移电子的物质的量 0.4 mol 0.2 mol 0.6 mol。 2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。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： 【导学号： 95
9、160179】 (1)甲池为 _(填 “ 原电池 ”“ 电 解池 ” 或 “ 电镀池 ”) ，通入 CH3OH 电极的电极反应式为 _ _。 (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 O2的体积为 _mL(标准状况 )，丙池中 _极析出 _g铜。 (4)若丙池中电极不变，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
10、 ” 或 “ 不变 ”) ，若将丙中溶液复原，需加入 _。 【解析】 (1)甲池为原电池，通入 CH3OH 的电极为 负极，电极反应式为 CH3OH 6e 8OH =CO23 6H2O。 (2)乙池中为用惰性电极电解 AgNO3溶液，其中 A作阳极， B作阴极，总反应式为 4AgNO3 2H2O=通电 4Ag O2 4HNO3。 (3)根据各电极上转移的电子相同，则 n(Ag) 4n(O2) 2n(Cu)，故 V(O2) 14 5.40108【 精品教育资源文库 】 22.4 L 0.28 L 280 mL， m(Cu) 12 5.4010864 g 1.6 g。 (4)若丙池中电极不变，将其溶液换成 NaCl溶液，根据丙中总反应式为 2NaCl 2H2O=通电2NaOH H2 Cl2 ，溶液 pH增大，而甲中总反应式为 2CH3OH 3O2 4KOH=2K2CO3 6H2O，溶液 pH 减小。 【答案】 (1)原电池 CH3OH 6e 8OH =CO23 6H2O (2)阳极 4AgNO3 2H2O=通电 4Ag O2 4HNO3 (3)280 D 1.6 (4)减小 增大 HCl
