1、 小专题五 电化学组合装置的破解策略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( )。24A溶液中 c(A2 )减小BB 极的电极反应：B 2e =B2CY 电极上有 H2 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2(2018 届陕西西安一模)如下图所示，甲池的总反应式为 N2H4O 2=N22H 2O，下列关于该电池工作时的说法正确的是( ) 。A该装置工作时，Ag 电极上有气体生成B甲池和乙池中的溶液的 pH 均减小C甲池中负极反应为 N2H44e =N24H D
2、当甲池中消耗 0.1 mol N2H4 时，乙池中理沦上最多产生 6.4 g 固体3图 1 为甲烷和 O2 构成的燃料电池示意图，电解质为 KOH 溶液，图 2 为电解 AlCl3溶液的装置，电极材料均为石墨。用该装置进行实验，反应开始后观察到 x 电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是( ) 。A图 1 中电解质溶液的 pH 增大B图 2 中电解 AlCl3 溶液的总反应为 2Cl 2H 2O Cl2H 22OH = = = = =通 电 CA 处通入的气体为 CH4，电极反应式为 CH410OH 8e =CO 7H 2O23D电解池中 Cl 向 x 极移动4下图所示的 A、B 两个电解池中
3、的电极均为铂，在 A 池中加入 0.05 molL1 的CuCl2 溶液，B 池中加入 0.1 molL1 的 AgNO3 溶液，进行电解。 a、b、c 、d 四个电极上析出的物质的物质的量之比是( ) 。A2241 B1121C2111 D21215(2018 届河北五校一模)以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法正确的是( )。A燃料电池工作时，正极反应为 O22H 2O4e =4OHBa 极是铜，b 极是铁时，溶液中 CuSO4 浓度减小Ca、 b 两极若是石墨，在同温同压下 a 极产生的气体与电池中消耗乙烷的体积之比为72Da 极是纯铜，b 极是粗铜时，a 极上有铜
4、析出，b 极逐渐溶解，两极质量变化相同6下图装置闭合电键 K 时，电流计 A 的指针将发生偏转。试回答：(1)丙池是_( 填“原电池 ”或“电解池”)，甲中 a 电极的名称是_(填“正极”或“ 负极”) ，丙中 c 电极的名称是 _(填“阳极”或“阴极”) 。(2)乙中 Cu 极的电极反应是_，若电路中有 0.02 mol电子通过，则甲中 a 电极溶解的质量为_g。(3)闭合电键 K 一段时间后，丙池中生成两种气体和一种碱，则丙池中发生的总化学方程式是_。(4)如果要给丙中铁片上镀上一层 Cu，则丙池应作何改进：_。7(2018 届甘肃天水一中月考 )电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法
5、：保持污水的 pH 在 5.06.0 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，设计装置如下图所示：请回答下列问题：(1)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_。aH 2SO4 bBaSO 4 c Na2SO4 dNaOH(2)电解池阳极的电极反应分别是_；4OH 4e =2H2OO 2。(3)电极反应和的生成物反应得到 F
6、e(OH)3 沉淀的离子方程式是_。(4)该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以 CH4 为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是 CH44CO 8e =5CO22H 2O。正极的电极反应是23_。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。为此电池工作时必须有部分 A 物质参加循环。则 A 物质的化学式是_ 。(5)实验过程中，若在阴极产生了 44.8 L(标准状况) 气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)_L。小专题五 电化学组合装置的破解策略1D 解析：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24电极反应为
7、 A2e =A2 ，溶液中 c(A2 )增大；B 极为正极，发生还原反应；Y 电极为阳极，有 Cl2 产生；右边 U 形管中最初为电解 AlCl3 溶液， X 电极为 H 放电，c(H )减小，c(OH )增大，且 Al3 移向 X 极，因此会产生 Al(OH)3 白色胶状沉淀，D 正确。2B 解析：甲池作原电池，通入肼的电极为负极，通入氧气的电极为正极，负极反应为 N2H44e 4OH =N24H 2O，正极反应为 O24e 2H 2O=4OH 。乙池为电解池，银极为阴极，石墨为阳极，阴极反应为 Cu2 2e =Cu，阳极反应为4OH 4e =2H2OO 2。由以上分析可知，A 、C 错误；
8、甲池生成水，导致溶液中KOH 浓度降低，则溶液 pH 减小，乙池中氢氧根离子放电，导致溶液 pH 减小，B 正确；甲池消耗 0.1 mol N2H4 时，转移 0.4 mol 电子，乙池生成 0.2 mol 铜，即 12.8 g 固体，D 错误。3C 解析：甲烷和 O2 构成的燃料电池为原电池，甲烷在负极发生氧化反应，由于观察到 x 电极附近出现白色沉淀说明产生氢氧化铝沉淀，x 电极为电解池的阴极，a 为原电池的负极，甲烷失电子，被氧化，C 正确；电解 AlCl3 溶液应生成氢氧化铝沉淀，B 错误；图 1 中甲烷的燃料电池不断消耗碱，溶液的 pH 减小，A 错误；电解池中 Cl 向阳极移动，x
9、 极为阴极，D 错误。4A 解析：由电解规律可知： a、c 为阴极，b、d 为阳极。a 极上析出 Cu，b 极上析出 Cl2， c 极上析出 Ag，d 极上析出 O2。由电子守恒可得出：2e CuCl 22Ag O2，12所以 a、b、c、d 四个电极上析出物质的物质的量之比为 112 2241。125B 解析：根据图示知乙烷燃料电池中左侧电极为电源的正极，右侧电极为电源的负极，a 为电解池的阴极，b 为电解池的阳极。该燃料电池工作时，负极产物为 CO2，说明电解质溶液呈酸性，正极反应为 O24H 4e =2H2O，A 错误；a 极是铜，b 极是铁时，电解总反应为 FeCuSO 4=FeSO4
10、Cu，溶液中硫酸铜浓度减小，B 正确；a 、b 两极若是石墨，a 极反应式为 Cu2 2e =Cu，当硫酸铜溶液足量时没有气体产生，C 错误；a 极是纯铜，b 极是粗铜时，为铜的电解精炼，a 极上有铜析出，b 极逐渐溶解，但溶解的不只是铜，两极质量变化不相同，D 错误。6(1)电解池 阳极 负极(2)Cu2 2e =Cu 0.65(3)2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2= = = = =通 电 (4)将“C”换成“Cu”、 “NaCl 溶液”换成“CuSO 4 溶液”解析：(1)甲、乙构成原电池，则丙为电解池，由电子流向可知，锌作负极，即 a 为负极，c 连接 b，b 为正极，故
11、c 为阳极。(2)Cu 作正极，电极反应式为 Cu2 2e =Cu，a极上发生反应 Zn2e =Zn2 ，转移 0.02 mol 电子，消耗锌的质量为 0.01 mol65 gmol1 0.65 g。(3)闭合 K，丙池电解饱和食盐水：2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2。(4)电镀：待镀金属作阴极，电解质溶液= = = = =通 电 含镀层离子，镀层金属作阳极，故应将“C”换成“Cu” 、 “NaCl 溶液”换成“CuSO 4 溶液” 。7(1)c (2)Fe2e =Fe2(3)4Fe2 10H 2OO 2=4Fe(OH)38H (4)O 22CO 24e =2CO (或 2O24
12、CO 28e =4CO ) CO 2 (5)11.223 23解析：(1)保持污水的 pH 在 5.06.0 之间，通过电解生成 Fe(OH)3 沉淀时，加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水、显中性的盐，答案选 c。(2)活泼金属电极作电解池的阳极时，电极本身放电，所以阳极的电极反应为 Fe2e =Fe2 。(3)Fe 2 具有还原性，能被氧气氧化为 Fe3 ，则反应得到 Fe(OH)3 沉淀的离子方程式是4Fe2 10H 2OO 2=4Fe(OH)38H 。(4)燃料电池中，正极反应一定是氧气得电子的过程，该电池的电解质是熔融碳酸盐，所以正极的电极反应为 O22CO 24e =2CO或 2O24CO 28e =4CO ；电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物23 23质只有二氧化碳，所以 A 物质的化学式为 CO2。(5)阴极的电极反应为2H 2e =H2，阴极产生了 44.8 L(标准状况)即 2 mol 的氢气，所以转移电子的物质的量为 4 mol，根据电池的负极电极反应是 CH44CO 8e =5CO22H 2O，当转移 4 23mol 电子时，消耗 CH4(标准状况 )的体积 VnV m0.5 mol22.4 Lmol 1 11.2 L。
