原电池电解池——电解池组合题目分类辨析.doc

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1、 “原电池（电解池） 电解池组合”题目分类辨析原电池与电解池是每年高考都会涉及的内容，除了能分析区别单个原电池、电解池的基本原理、电极方程式的书写、离子移动等。将原电池和电解池结合在一起以及多个电解池串联在一起综合考察也是高考试卷中电化学部分的重要题型。下面就将如何区分这两种模型以及解题方法进行分析。一、明白原理、确定模型。下面的组合装置是学生做题过程中经常遇到的，在看到装置图能快速找到其归属模型是后面分析的基础图1图2图3图4该四幅图的区别点在于整套装置中有没有直接给出的电源。图3与图4是直接有画出电源的。因此电源连接的若干烧杯为串联的电解池；而图1与图2是没有直接给出电源的，而是将电源放大

2、为原电池，与电解池串联。因此，遇到复杂的装置找出有无直接画出的电源是确定分类的关键点。下面将对这两种模型的分析方法进行总结。二、原电池与电解池组合（1）首先，找出原电池。根据构成原电池条件判断我们知道构成原电池一定要活泼性不同的电极。因此分析图1、图2可以快速判断左边的装置为原电池。根据常见的原电池图5由图5我们可以看出甲为氢氧燃料电池，因此可以判断甲为原电池，乙为电解池。当然，根据构成原电池的条件，我们也可以排除乙为原电池。根据实验现象图6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。（2）其次，确定原电池正负极根据金属单质做负极从图1、图2可以分析出

3、Zn、Pt分别作为原电池的负极。根据实验现象图6中，D电极上析出铜，说明发生反应Cu2+ + 2e- = Cu，可以分析其为正极，那么C电极即为负极。（3）确定电解池阴阳极。 根据“和电源正极相连的为阳极，和负极相连的为阴极”即可。然后再根据阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应写出电极方程式。三、电解池与电解池组合备注：为给出了电源的正负极；为未给出电源正负极该类模型的一大特点是题目中有直接给出的电源，对于已经给出电源正负极的装置来说，我们直接根据与正极相连的为阳极，与负极相连的为阴极。另外，串联的几个电解池“阴-阳-阴-阳-阴-阳”相连即可确定每个电解池中的电极反应。图7对于图7的装置中，已经

4、给出了电源的正负极，因此每个电解池的阴阳极我们都能确定了：D与负极相连，为阴极；则C为阳极；Fe为阴极；Pt为阳极；石墨为阴极；Cu为阳极。再根据阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应确定电极反应即可。而对于没有给出电源正负极的装置来说，我们需要根据题目中的给的信息来判断。例如在图4装置中，题目给出的信息为“乙中滴入酚酞，F附近显红色”，根据这条信息我们可以确定F发生的反应是：2H+ + 2e- = H2，可以确定其为阴极，因此E为阳极。则D为阴极、C为阳极，电源A为正极、B为负极。【例题分析】ZnC2CuC1ABCuSO4溶液KCl酚酞溶液例1、按图装置进行实验，并回答下列问题：（1）判断装置的

5、名称：A池为_B池为_。（2）锌极为_极，电极反应式为 铜极为_极，电极反应式为 石墨棒C1为_极，电极反应式为 石墨棒C2附近发生的实验现象为 。解析 首先，题目中没有直接给出的电源，我们确定为模型“原电池与电解池组合”。根据构成原电池的条件为两个活泼性不同的电极可以判断A为原电池，则B为电解池。根据金属的活泼性，可以确定Zn为负极，Cu为正极。与正极相连的C1为阳极，发生氧化反应：2Cl-2e-=Cl2；与负极相连的C2为阴极，发生还原反应：H+ + 2e- = H2。因为H+为水电离出来的，消耗了H+必定有多余的OH-，因此，实验现象为有气体，溶液变为红色。答案（1）原电池、电解池；（2

6、）负；Zn-2e-=Zn2+；正；Cu2+ 2e- =Cu；阳极；2Cl-2e-=Cl2；气泡产生，溶液变为红色。例2、(2013珠海模拟)利用如图装置制取Cu2O，乙的总反应化学方程式为2CuH2O=Cu2OH2。下列说法正确的是() A乙中Cu电极的电极反应式是2Cu2OH2e=Cu2OH2OB甲中通入氢气的电极为正极C乙中阴离子向石墨电极移动D电路上通过0.5 mol电子，可制得0.5 mol Cu2O解析 图中甲为我们比较熟悉的氢氧燃料电池，因此我们能够判断出甲为原电池，乙为电解池。甲中通入氢气的电极为负极，B项错误；石墨作阴极，则Cu电极为阳极，发生氧化反应，根据题意可写出其电极反应

7、式：2Cu2OH2e=Cu2OH2O，A项正确；电路上通过0.5 mol电子，能制得0.25 mol Cu2O，D项错误；电解池中阴离子向阳极移动，即向Cu电极移动，C项错误。答案 A例3、（全国卷）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4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K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源的N端为 极；电极b上发生的电极反应为 ；列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积： ；电极c的质量变化是 g；电解前后各溶液

8、的酸、碱性大小是否发生变化，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 由于题目中有电源，因此该套装置为电解池串联，接通电源，经过一段时间后，乙中c电极质量增加，说明C电极是电解池阴极，则d电极是阳极，连接电解池阳极的原电池电极是正极。电解氢氧化钠溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气。电解硫酸铜溶液时，阴极上析出铜，阳极上析出氧气，根据溶液中氢氧根离子浓度的变化判断pH值的变化；电解丙溶液时，根据阴阳极上析出的物质确定溶液中氢离子浓度是否变化来判断溶液的pH值是否变化。根据丙溶液中水减少的质量结合转移电子数相等计算电极b上生成

9、的气体体积和电极c的质量增加答案 （1）正 4OH4e=2H2OO2水减少的质量：100g(1)4.5g生成O2体积：22.4Lmol-1 = 2.8L16甲溶液碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大，乙溶液酸性增大，因为阳极上OH生成O2，溶液中H离子浓度增加丙溶液酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性（2）能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应例4、在右图中，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 molL1AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0.25 molL1CuCl2溶液，A、B、C、D均为

10、质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g，则(1)电源E为_极，F为_极。(2)A极的电极反应式为_ _， (3)B极的电极反应式为_ _ _，(4)C极的电极反应式为_，(5)D极的电极反应式为_，解析本题有外接直流电源，所以装置甲、乙均为电解池，两个电解池的关系为串联。电解一段时间后，A极比C极重。故A极上必有Ag析出，由于Ag在A极上获得电子发生了还原反应，故A极为电解池的阴极，在电解池中阴极与外接直流电源的负极相连，故E极为负极，F为正极。根据电解池甲、乙的串联关系，可进一步得出A、B、C、D依次为阴极、阳极、阴极、阳极。答案(1)负正(2)Age=Ag(3)

11、4OH4e=2H2OO2(4)Cu22e=Cu(5)2Cl2e=Cl2【巩固练习】1、在下图装置中，若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加，则下列说法错误的是（ ）A当甲装置中共产生标准状况下4.48 L气体时，Cu电极上质量增加43.2gB电解过程中装置丙的pH无变化C向甲中通人适量的HCl气体，可使溶液恢复到电解前的状态D乙中左侧电极反应式：Cu2+2e-=Cu2、 (2013东莞模拟)用铅蓄电池电解苦卤水(含Cl、Br、Na、Mg2)的装置如图所示（a、b为石墨电极）。下列说法中正确的是(双选)（ ）A铅蓄电池放电时，该电池两极质量均增加B铅蓄电池充电时，A极应与外电源负极相连C电解苦卤

12、水时，a电极首先放电的是Br而不是Cl，说明当其他条件相同时Br的还原性强于ClD当b极产生0.01 mol气体时，铅蓄电池中消耗0.01 mol H2SO43、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（ ）AA为原电池，B为电解池BA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4、（2010福建卷）铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4+ 2H2O研读右图

13、，下列判断不正确的是（ ）AK 闭合时，D电极反应式：PbSO4+ 2H2O2e=PbO2 +4H+ + SO42-B当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2 molCK闭合时，II中SO42向C电极迁移DK闭合一段时间后，II可单独作为原电池，D 电极为正极5、用图所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。A BCD淀粉KI试纸FePt硝酸银溶液Cu硝酸钠溶液电源（1）D电极上发生的电极反应： 。左杯中发生反应的化学方程式为： 。（2）在右杯中观察到的现象是： 。（3）室温下，若从电解开始到时间t s，A、B装置中共收集到气体0.168 L（标况下），若电解过程中无其他副反应发生，电解后A中溶液加水稀释为1000 mL，则A溶液的pH为_。（1）2H+2e=H2 4AgNO3 + 2H2O4Ag + O2+4HNO3（2）铂电极表面有气泡产生，铜电极周围变蓝，一段时间后烧杯底部有蓝色沉淀 （3）2第7页