“多池串聯(lián)型電化學(xué)裝置”的透視

1、PAGE PAGE - 4 -“多池串聯(lián)型電化學(xué)裝置”的透視盛凱有關(guān)多池串聯(lián)型電化學(xué)裝置試題既能考查電化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，又能考查考生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，因而受到各級(jí)各類命題專家的青睞?，F(xiàn)舉例對(duì)“多池串聯(lián)型電化學(xué)裝置”進(jìn)行分析。一、有外加直流電源型對(duì)于此類題目，因有外加直流電源，則各池均為電解池。例l（2022屆吉林省公主嶺市高三質(zhì)檢）如圖l所示，a、b是石墨電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液顯紅色。下列說(shuō)法正確的是（）。A.Pt極為陰極，Cu極為陽(yáng)極B.b極的電極反應(yīng)式是2H+2e=H2C.電解過(guò)程中CuSO4溶液的pH逐漸增大D.Pt極上有6.4gCu析出時(shí)，b極產(chǎn)生2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況

2、）氣體解析因通電一段時(shí)間后，b極附近溶液顯紅色，則b極為電解池的陰極，a極為電解池的陽(yáng)極，從而可知Pt極為電極的陽(yáng)極，Cu極為電解池的陰極.A選項(xiàng)錯(cuò)誤;由上述分析可知，H+在b極得到電子生成H，則6極的電極反應(yīng)式是：2H+2e=H2B選項(xiàng)正確;電解CuSO4溶液的總化學(xué)方程式為：則電解過(guò)程中CuSO4溶液的pH逐漸減小，C選項(xiàng)錯(cuò)誤;電解CuSO4溶液時(shí)，H2O電離出的OH-在Pt極上失去電子生成H+和O2，則Pt極的電極反應(yīng)式為：2H2O-4e=O2+4H+從而可知Pt極上不可能有Cu析出，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。所以此題的答案為B選項(xiàng)。二、電源裝置與電解池組合型對(duì)于此類題目，因電路中有明顯的電源裝置（如

3、燃料電池、蓄電池等），則另外的池為電解池。例2如圖2所示，其中甲池的總反應(yīng)式為：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O下列說(shuō)法正確的是（）。A.甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，乙、丙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B.甲池通入CH2OH的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+2H2O=CO2+8H+C.反應(yīng)一段時(shí)間后，向乙池中加入一定量Cu（OH），固體能使CuSO4溶液恢復(fù)原濃度D.甲池中消耗280mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O2，此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45G固體解析A選項(xiàng)，由題意可知，甲池為甲醇燃料電池，乙池、丙池為電解池。則甲池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，乙、丙池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置.A選

4、項(xiàng)錯(cuò)誤;B選項(xiàng)，根據(jù)原電池工作原理可知，通入CH30H的一極為負(fù)極，CH3OH在負(fù)極失去電子在堿性條件下生成CO2-和水，則負(fù)極反應(yīng)式為：由此可知相當(dāng)于有“CuO”析出，根據(jù)“出啥加啥”的原則可知，反應(yīng)一段時(shí)間后向乙池中加入一定量CuO或CuCO3固體能使CuSO4溶液恢復(fù)原濃度，C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D選項(xiàng)，甲池中消耗0，的物質(zhì)的量n（O2）=0.28L22.4L.mol-1=0.0125mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.0125molx4=0.05mol.丙池中電解MgC12溶液的總化學(xué)方程式為：MgCI2+2H2O=通電=Mg（OH）2+Cl2+H2根據(jù)電量守恒原則可知，丙池中理論上生成Mg（OH）

5、2的物質(zhì)的量為0.05mol2=0.025mol，其質(zhì)量為0.025mol58g.mol-l=1.45g，D選項(xiàng)正確。所以此題的答案為D選項(xiàng)。三、原電池與電解池組合型此類試題實(shí)質(zhì)是考查原電池的形成條件和工作原理與電解原理及其應(yīng)用。其解題關(guān)鍵是要判斷出原電池，其余的池均屬于電解池。例3燒杯A中盛人0.1mol.L-1的H：SO4溶液，燒杯B中盛放0.1mol.L-1的CuCl，溶液（2種溶液均足量），裝置如圖3所示，下列說(shuō)法不正確的是（）。A.A池中Fe極質(zhì)量減少.C極有氣體產(chǎn)生B.A池為電解池.B池為原電池C.當(dāng)A燒杯中產(chǎn)生0.1mol氣體時(shí)，B燒杯中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量也為0.1molD.經(jīng)過(guò)

6、一段時(shí)間，B燒杯中溶液的pH增大（不考慮B燒杯中生成的氣體的溶解）解析由題意可知.Fe是活潑金屬能與稀硫酸反應(yīng)，根據(jù)原電池的形成條件可知A池為原電池，則B池為電解池.B選項(xiàng)不正確;在A池中，負(fù)極Fe失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+進(jìn)入溶液.H+在C極上得到電子生成氫氣，則A池中Fe極質(zhì)量減少，C極有氣體產(chǎn)生，A選項(xiàng)正確;由電極反應(yīng)：2H+2e=H22Cl-2e=CI2可知，當(dāng)A燒杯中產(chǎn)生0.1mol氣體時(shí)，B燒杯中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量也為0.1mol，C選項(xiàng)正確：燒杯B中電解氯化銅溶液實(shí)質(zhì)是電解CuCI：，由于Cu2+濃度減小，水解產(chǎn)生H+的量減小，則經(jīng)過(guò)一段時(shí)間B燒杯中溶液的pH增大，D選項(xiàng)正

7、確。所以此題的答案為B選項(xiàng)。例4（2022屆江蘇省揚(yáng)州市高三調(diào)研）如圖4所示，將兩燒杯中電極用導(dǎo)線相連，4個(gè)電極分別為Mg、Al、Pt、C。當(dāng)閉合開關(guān)S后，以下表述正確的是（）。A.電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.Al、Pt兩極有H2產(chǎn)生C.甲池的溶液pH減小，乙池的溶液pH不變D.Mg、C兩極生成的氣體在一定條件下可以恰好完全反應(yīng)解析因Al能與NaOH溶液反應(yīng)，根據(jù)原電池的形成條件可知，當(dāng)閉合開關(guān)S后，甲池為原電池，乙池為電解池，則電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤;在甲池，Al是負(fù)極，Al失去電子生成A1O2-和H2O2其電極反應(yīng)式為：Al-3e-+40H-=AlO2-+2H2O則Al極無(wú)H2產(chǎn)生，B選項(xiàng)錯(cuò)誤;乙池電解NaOH溶液實(shí)質(zhì)是電解水，OH-濃度增大，則乙池pH增大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤：H+在Mg極得到電子生成H2，其電極反應(yīng)式為：2H+2e-=H2OH-在C極失去電子