1、专题突破专题突破 23 多池串联的两大模型及原理分析多池串联的两大模型及原理分析 1常见串联装置图 模型一 外接电源与电解池的串联(如图) A、B 为两个串联电解池,相同时间内,各电极得失电子数相等。 模型二 原电池与电解池的串联(如图) 图乙 显然两图中,A 均为原电池,B 均为电解池。 2“串联”类装置的解题流程 1某同学组装了如图所示的电化学装置,电极为 Al,其他均为 Cu,则下列说法正确的是 ( ) A电流方向:电极电极 B电极发生还原反应 C电极逐渐溶解 D电极的电极反应:Cu2 2e=Cu 答案 A 解析 当多个电化学装置串联时,两电极材料活泼性相差大的作原电池,其他作电解池,由
2、 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 电极,电流方向与电子移动方向相反,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,错误;C 项,原电池正极为得电子一极,铜离子在电极上得电子,生成铜 单质,该电极质量逐渐增大,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,因为电极为正极,因此电极为电解池的阳极,其电极反应式为 Cu 2e =Cu2,错误。 2(2019 长春质检)下图装置中 a、b、c、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 bd。符合上述实验结果的
3、盐溶液是( ) 选项 X Y A MgSO4 CuSO4 B AgNO3 Pb(NO3)2 C FeSO4 Al2(SO4)3 D CuSO4 AgNO3 答案 B 解析 A 项,当 X 为 MgSO4时,b 极上生成 H2,电极质量不增加,错误;C 项,X 为 FeSO4, Y 为 Al2(SO4)3,b、d 极上均产生气体,错误;D 项,b 极上析出 Cu,d 极上析出 Ag,其中 d 极增加的质量大于 b 极增加的质量,错误。 3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 到电流表的指针发生了偏转。 请回答下列问题: (1)甲池为_(填“原电池”“电解
4、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 下),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” 或“不变”)。 答案 (1)原电池 CH3OH6e 8OH=CO2 36H2O (2)阳极 4AgNO32H2O= 电解 4AgO
5、24HNO3 (3)280 D 1.60 (4)减小 增大 解析 (1)甲池为原电池,通入 CH3OH 的电极为负极,电极反应式为 CH3OH6e 8OH =CO2 36H2O。 (2)乙池中电解 AgNO3溶液, 其中 C 作阳极, Ag 作阴极, 总反应式为 4AgNO32H2O= 电解 4Ag O24HNO3。 (3)根据各电极上转移的电子数相同,得 n(Ag)4n(O2)2n(Cu),故 V(O2)1 4 5.40 10822.4 L 0.28 L280 mL,m(Cu)1 2 5.40 10864 g1.60 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 2NaCl2H2O= 电解 2NaOHH2Cl2,则溶液 pH 增大,而甲中 总反应为 2CH3OH3O24KOH= 电解 2K2CO36H2O,溶液 pH 减小。