电化学组合装置试卷及解析答案

文档收集于互联网，已重整理排版文档收集于互联网，已重整理排版...11:..电化学组合装置专题分析以下几个方面：电极的推断、电极反响式的书写、试验现象的描述、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。守恒是处理数据的法宝。具体可按以下三个步骤进展：第一步：多池串联装置中电池类型的推断(1)直接推断：中，AB依据电池中的电极材料和电解质溶液推断：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，BA依据电极反响现象推断：在某些装置中依据电极反响或反响现象可推断电极，并由此推断电池类型，如图。CD极上析出Cu，BA原电池，DCABB、DA、C其次步：利用相关概念进展分析推断pH的变化及电解质溶液的恢复等。只要依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0.2mol电子转移，则Zn6.5g，Cu极上析出H22.24L(标准状况)，Pt极上析出Cl20.1mol，C极上析出Cu6.4g。甲池中H＋被复原，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＋pHCuCl2固体可使溶液复原。【典例解析】烧杯A0.1mol/LHSO溶液，烧杯B0.1mol/LCuCl2 4 2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．AB为电解池，BC．当A0.1molB0.1molD．经过一段时间，B烧杯中溶液的pH解析：选B构成A形成了闭合回路，所以AA装置为BA反响式：正极：2H＋＋2e－===H↑，负极：Fe－2e－===Fe2＋。B装置中的电极反响式：阴极：2Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2Cl－－2e－===ClB2水解程度减小，溶液的pH增大。到电流计的指针发生了偏转。请答复以下问题：甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CHOH电极的电极3反响为 。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。当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O的体积为 mL(标准2状况)，丙池中 极析出 g铜。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 填“增大”“减小”或“不变”)丙中溶液的pH将 填“增大”“小”或“不变”)。[解析](1)甲池为原电池，通入CHOHCHOH－6e－＋8OH3 3O。3 2乙池中为用惰性电极电解AgNO溶液，其中AB4AgNO3 3＋2HO,4Ag＋O↑＋4HNO2 2 3依据各电极上转移的电子一样，则n(Ag)＝4n(O＝2n(Cu)，故V

15.402m 15.40

(O2)＝4×108×22.4L＝0.28L＝280mL，

(Cu)＝× ×64g＝1.60g。2 108电解NaCl2NaCl＋2HO=====2NaOH2＋HCl↑，溶液pH2CHOH＋3O＋4KOH===2KCO＋6HO，溶液pH2 2减小。

3 2 2 3 2[答案](1)原电池 CHOH－6e－＋8OH－===CO2－＋6HO(2)阳极4AgNO＋2HO电3 3 2 3 2解,4Ag＋O↑＋4HNO (3)280D1.6(4)减小增大2 3专项训练(2023·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，则( )A．电流方向：电极A→电极ⅠB．电极Ⅰ发生复原反响C．电极Ⅱ渐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反响：Cu2＋＋2e－===CuAAA→电极Ⅳ，电流方向与电子移动方向相反，AB氧化，发生氧化反响，BC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，该电极质量渐渐增大，CD身失电子，形成离子进入溶液中，由于电极Ⅱ为正极，因此电极Ⅲ为电解池的阳极，其电极反响式为Cu－2e－===Cu2＋，D2．(2023·天津高考)：锂离子电池的总反响为：LiC＋LiCoO

放电C＋LiCoOx 1－x

2 充电 2充电锂硫电池的总反响为：2Li＋S放电充电

LiS。有关上述两种电池说法正确的选项是( )2B．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一样D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电锂离子电池放电时，LiB．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一样D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电B锂离子电池放电时，为原电池，阳离子Li＋向正极移动，A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响C错误。CLiCoO2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，D3．(2023·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········································()A．反响A．反响CH＋HO3H＋CO1molCH12mol电极AH2H＋2OH－－2e－C．电池工作时,C向电极C．电池工作时,C向电极B

2HO2D．电极BO＋2CO＋4e－ 2C2 2D1mol6mol,A误;由于电解质为熔融态的碳酸盐,所以电极A上H参与的电极反响式为H2e＋2 2C HO＋CO,BAB2 2极移动,碳酸根离子向负极移动(A),CB碳酸根离子,因此电极反响式为O＋4e－＋2CO2C2 2

,D4．(2023·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MgAl、Pt、C。当闭合开关S后，以下表述正确的选项是( )电流表指针不发生偏转Al、Pt两极有H2甲池pHpHMg、CD甲池AlNaOHPt、CNaOH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H，Al为负极溶解，2Pt作阴极产生HC作阳极产生O，甲池消耗NaOH，pHpH2 2Mg、COH1∶2，在肯定条件下可以完全反2 2应。铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2HSO===2PbSO＋2HO。研读以下图，以下推断不正确的选项是( )

2 2 4 4 2K闭合时，dPbSO＋2HO－2e－===PbO＋4H＋＋SO2－4 2 2 40.2molH2SO40.2molK闭合时，Ⅱ中SO2－c4Kd解析：选C选项AKd电极为PbSO4

＋2HO－2e－2

===PbO2

＋4H＋＋SO2－B，4在上述总反响式中，得失电子总数为2e－0.2mol0.2mol，正确。选项C，K闭合时dD，Kc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D2选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO)选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO)32CFeSO4Al(SO)2 43DCuSO4AgNO3D题意说明b、d活动挨次表中(H)以后，只有D用铅蓄电池电解AgNONaSO的溶液，a、b、c、d3 2 3池的总反响为：Pb(s)＋PbO(s)＋2HSO(aq)放电2PbSO(s)＋2HO(la2 2 4 充电 4 2量增加，以下说法正确的选项是( )A．1molY48gB．放电时铅蓄电池负极的电极反响式为：PbO(s)＋4H＋(aq)＋SO2－(aq)＋2e－===PbSO(s)＋2HO(l)2 4 4 2C．c、d1∶2D．X解析：选AaAg，a为阴极，则YXDBCc为阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质2∶1。某同学按以下图所示的装置进展试验AB为两种常见金属它们的硫酸盐可溶于水，当K闭合时，SO2－从右向左通过交换膜移向A极。以下分析正确的选项是( )4A．溶液中c(A2＋)减小极的电极反响：B－2e－===B2＋C．Y电极上有H2D．反响初期，X解析：选D依据SO2－从右向左通过交换膜移向A极，则AA4应为－2e－===2，溶液中(A＋ABBY电极为阳极，为Cl－放电，发生氧化反响：2Cl－－2e－===Cl↑，有Cl产生，C错误；右边2 2U形管中最初为电解AlClX电极为H(H＋(O－Al3移向X3极，因此会产生Al(OH)白色胶状沉淀，D39．(2023·即为抱负化。①～⑧为各装置中的电极编号。以下说法错误的选项是()当KA当KB当K当KA、B装置中pHC、D装置中pHA当KBB装置中消耗H＋pHA装置中电解饱和食盐水，pHCpHDpH不变。推断装置的名称：A推断装置的名称：A池为 ，B池为 。锌极为 极，电极反响式为 ；铜极为 极，电极反响式为 ；石墨棒C为 极，电极反响式为 ；1石墨棒C四周发生的试验现象为 。2(3)当C极析出224mL气体(标准状况)时，锌的质量 (填“增加”或“减2少”) g，CuSO溶液的质量 (填“增加”或“削减”) g。4解析：A池中Zn、Cu放入CuSO溶液中构成原电池，B4AABA池中ZnCu0.224LB池中CCHO－(H＝1 2 2

2 22.4L·mol－1＝0.01mol，故电路中转移电子的物质的量为0.01mol×2＝0.02mol，依据得失电子守恒，0.01molZnZn0.01mol×65g·mol－1＝0.65g，铜极上有0.01molCuCuSO0.01mol×(65g·mol－1－64g·mol－1)＝0.01g。4答案：(1)原电池电解池(2)负Zn－2e－===Zn2＋

正Cu2＋＋2e－===Cu阳2Cl－－2e－===Cl↑有无色气体211.Y电解过程中，觉察石墨电极四周先变红。请答复：11.Y电解过程中，觉察石墨电极四周先变红。请答复：电源X极为 极(填“正”或“负”)，乙池中Pt电极上的电极反响式为 。甲池假设为电解精炼铜的装置，其阴极增重12.8g，则乙池中阴极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。(3)在(2)的状况下，假设乙池剩余溶液的体积仍为400m，则电解后所得溶液(OH－＝ 。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2Cl－－2e－===Cl↑。2甲池的阴极电极反响式：Cu2＋＋2e－===Cu。乙池的阴极电极反响式：2H＋＋2e－===H↑2由电子守恒得：Cu～2e－ ～H264g 2mol 22.4L12．8g(e－)(H)2则：(－＝0.4mol(H)4.48L2乙池发生反响：电解2Cl－2HO====2OH＋H↑Cl↑2 2 2222.4L(O－)4.48L(OH－＝0.4mol电解后所得溶液(O)＝1mol·－。答案：(1)正2Cl－－2e－===Cl↑(2)4.48L0.42(3)1mol·L－1如以下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都一样(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极四周呈红色。请答复：B极是电源的 ，一段时间后，甲中溶液颜色 ，丁中X极四周的颜色渐渐变浅，Y极四周的颜色渐渐变深，这说明 ，在电场作用下向Y极移动。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 。现用丙装置给铜件镀银，则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500mL)，丙中镀件上析出银的质量为

，甲中溶液的pH (填“变大”“变小”或“不变”)。假设将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反响的离子方程式为。解析：(1“FF极为阴EDCGHXY为阴极、A极为正极、BCuSOCu2＋放电，4导致(C2＋X变浅，Y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OCu、ClH2 2 21∶2∶2∶2。给铜件镀银，依据电镀原理，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，则乙中(OH＝0.1mol/L×0.5L0.05mo，即各电极转移电子0.05mol0.05mol；甲装置中由于电解产生H＋，导致溶液的酸性增加，pH假设将C电极换为铁，则铁作阳极发生反响：Fe－2e－===Fe2＋，D极发生：Cu2＋＋2e－电解===C，则总反响的离子方程式为F＋Cu2CuFe2。答案：(1)负极渐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)5.4g变小3电解(4)F＋Cu2CF2＋电浮选分散法是工业上承受的一种污水处理方法：保持污水的pH5.0～6.0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，具有净化水到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选分散法处理污水，设计如下图装置示意图。试验时假设污水中离子浓度较小，导电力量较差，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 。A．BaSO4C．NaSO2 4

B．CHCHOH3 2D．NaOH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，则阳极的电极反响式分别是：Ⅰ. ；Ⅱ. 。Fe(OH)3。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4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需有局部A物质参与循环(见上图)。A物质的化学式是 。解析：(1)为了增加溶液的导电性，因此可选用易溶性强电解质溶液，排解A和B，考虑到题中要求电解时保持污水的pH5.0～6.0NaOH。电解时铁作阳极，因此主要发生Fe－2e－===Fe2＋，同时也发生副反响，即溶液中的OH－失电子被氧化生成O2依据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式。由于原电池的负极产物有水生成，所以负极必有CO2－参与反响，同时依据碳元素守3恒可知A必为CO，负极反响式可表示为CH＋4CO2－－8e－===5CO＋2HO。2 4 3 2 2答案：(1)C(2)Fe－2e－===Fe2＋ 4OH－－4e－===2HO＋O↑2 2(3)4Fe2＋＋10HO＋O===4Fe(OH)↓＋8H＋ (4)CO2 2 3 2100g5.00NaOH足量的CuSO100g10.00%的KSO4 2