通用版2018-2019版高中化学第四章电化学基础微型专题四电化学基础学案新人教版选修.doc

微型专题四电化学基础学习目标定位1.会判断原电池的正、负极。2.会正确书写原电池的电极反应式。3.会正确区分判断原电池和电解池。4.熟知电解的规律及其应用。一、原电池原理及其应用1.原电池的构成及正、负极判断例1将镁条和铝条平行插入一定浓度的氢氧化钠溶液中，用导线连接形成原电池。下列有关该装置的叙述正确的是()A.因镁比铝活泼，故镁是原电池的负极，铝为正极B.铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理C.该电池的内、外电路中，电流均由电子定向移动形成D.铝是电池的负极，工作时溶液中会立即有白色沉淀生成答案B解析判断原电池的正、负极时只考虑两极的活泼性，没有注意电极能否与电解质溶液反应，易错选A。A项，因Al易与NaOH溶液反应，Al失电子，铝为负极；B项，Al2O3能与NaOH溶液反应，故不必处理；C项，内电路靠阴、阳离子的定向移动形成电流；D项，电池刚开始工作时NaOH过量，故Al反应后在溶液中是以AlO形式存在的，而无沉淀。【易错辨析】判断原电池的正、负极，不能单纯看金属的活泼性，还要考虑电解质溶液的性质，同样的电极在不同的电解质溶液中显现出不同的性质。如本题的镁、铝电极，在酸性溶液中，镁是负极，而在氢氧化钠溶液中，铝是负极，镁是正极；又如铁、铜电极在盐酸中，铁是负极，铜是正极，而在浓硝酸中，铁是正极，铜是负极。考点原电池的工作原理题点原电池正极和负极判断2.正确书写或判断电极反应式例2燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)反应将化学能转变为电能的装置。下面关于甲烷燃料电池(KOH溶液为电解质溶液)的说法正确的是()A.负极的电极反应式为O22H2O4e=4OHB.负极的电极反应式为CH48OH8e=CO26H2OC.随着放电的进行，溶液的pH值不变D.放电时溶液中的OH向负极移动答案D解析由于正、负极不分，易错选A；不考虑介质的碱性条件，误认为甲烷在负极反应生成CO2，易错选B。燃料在负极上失电子发生氧化反应，甲烷燃烧能生成二氧化碳和水，二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾，所以负极的电极反应式为CH410OH8e=CO7H2O，A、B 项错误；该电池的总反应为CH42O22KOH=K2CO33H2O，故随着放电的进行，溶液的碱性减弱，C项错误；放电时，OH向负极移动，D项正确。【易错警示】在书写原电池电极反应式或判断其正误时，一要看清正、负极，二要注意电解质溶液的性质对电极产物的影响。考点原电池的工作原理题点电极反应式的书写及正误判断3.原电池原理多角度的考查例3热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有关说法正确的是()A.正极反应式：Ca2Cl2e=CaCl2B.放电过程中，Li向负极移动C.每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g PbD.常温下，在正、负极间接上电流表，指针不偏转答案D解析正极发生还原反应，故为PbSO42e=PbSO，A项错误；放电过程为原电池，故阳离子向正极移动，B项错误；每转移0.1 mol电子，生成0.05 mol Pb为10.35 g，C项错误；常温下，电解质不能熔化，不能形成原电池，故指针不偏转，D项正确。【解题指导】本题从多角度考查原电池的原理：(1)判断电极反应类型，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；(2)判断离子迁移方向，电解质溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极；(3)判断电子流向，电子从负极流出经外电路流向正极；(4)电极反应式的正误判断，要特别注意电极产物是否与电解质溶液反应。考点原电池的相关综合题点原电池原理的多角度考查【相关链接】1.图解原电池正、负极的判断方法特别提示判断一个原电池中的正、负极，最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极，得电子(发生还原反应)的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，化合价升高、发生氧化反应的一极为负极，化合价降低、发生还原反应的一极为正极。2.根据装置书写原电池的电极反应式(1)先分析题目给定的图示装置，确定原电池正、负极上的反应物，并标出相同数目电子的得失。(2)负极反应式的书写常见电池负极反应特点负极反应式书写方法锌锰干电池(Zn|NH4Cl|C)负极(Zn)本身失去电子生成阳离子(Zn2)生成的阳离子不与电解质溶液成分反应直接写出负极反应式：Zn2e=Zn2铅蓄电池(Pb|H2SO4|PbO2)负极(Pb)本身失去电子生成阳离子(Pb2)生成的阳离子(Pb2)与电解质溶液成分(SO)反应将和进行叠加：Pb2eSO=PbSO4甲烷燃料电池(Pt|KOH|Pt)负极本身不反应，燃料失去电子被氧化燃料反应产物与电解质溶液成分有些能反应将和进行叠加：CH48e10OH= CO7H2O(3)正极反应式的书写首先判断在正极发生反应的物质：当负极材料与电解质溶液能自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；当负极材料与电解质溶液不能自发的发生化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。然后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若参与反应也要书写叠加式。燃料电池的正极反应式电解质是碱性或中性溶液：O22H2O4e=4OH，电解质是酸性溶液：O24H4e=2H2O。(4)正、负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。3.根据总反应式书写原电池的电极反应式如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个简单变化情况写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式即得结果。以2H2O2=2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤如下：(1)根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况，确定2 mol H2失掉4 mol电子，初步确定负极反应式为2H24e=4H。(2)根据电解质溶液为碱性，与H不能大量共存，反应生成水，推出OH应写入负极反应式中，故负极反应式为2H24OH4e=4H2O。(3)用总反应式2H2O2=2H2O减去负极反应式得正极反应式：2H2OO24e=4OH。二、电解原理及其应用1.电解问题的分析与判断例4近年来，加“碘”食盐中添加较多的是碘酸钾(KIO3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极材料，以KI溶液为电解液，在一定条件下进行电解，反应的化学方程式为KI3H2OKIO33H2。下列有关说法不正确的是()A.转移3 mol电子，理论上可制得107 g KIO3B.电解时，石墨作阳极，不锈钢作阴极C.阳极的电极反应式为I3H2O6e=IO6HD.电解过程中，电解液的pH减小答案D解析根据电解的总反应方程式可知，转移6 mol电子，生成1 mol碘酸钾，则转移3 mol电子，理论上可得到0.5 mol(即107 g)KIO3，A项正确；根据电解的总反应方程式可知，阳极应为惰性电极，所以电解时石墨作阳极，不锈钢作阴极，B项正确；电解时，阳极发生氧化反应，电极反应式为I3H2O6e=IO6H，C项正确；根据电解的总反应方程式可知，电解过程中电解液的pH基本不变，D项错误。考点酸、碱、盐溶液的电解规律题点电解问题的分析与判断规律方法解答电解问题的五步分析法第一步：看。先看清楚电极材料，对于惰性电极如石墨、铂等，不参与阳极的氧化反应；对于铜、银等活泼电极，阳极参与电极反应。第二步：离。写出溶液中所有的电离方程式，包括水的电离方程式。第三步：分。将离子分成阳离子组、阴离子组，阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移。第四步：写。按发生还原反应、氧化反应的顺序写出电极反应式。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。第五步：析。根据电极反应式分析电极、电解质溶液的变化，并进行有关问题的解答。2.阳极材料对电解结果的影响例5以等质量的铂棒和铜棒作电极，电解硫酸铜溶液，通电一段时间后，其中一极增加质量为a g，此时两极的质量差为()a g2a g g无法判断A. B.C. D.答案B解析题中只是给出“以等质量的铂棒和铜棒作电极”，应有两种可能：如果Cu作阴极，Pt作阳极，本实验为电解硫酸铜溶液，Cu棒增重，而Pt棒的质量不变，因此二者的质量差为a g。如果Cu作阳极，Cu是活泼电极，Cu棒本身参与反应，即Cu2e=Cu2，因此Cu极减重；Pt作阴极，此时溶液中的Cu2被还原而使阴极增重，即Cu22e=Cu，综合两极情况后，可得出阴极增加质量的数值应等于阳极铜棒失重的数值，因此两极质量相差2a g。【易错警示】(1)解决电解池的有关问题，首先要注意两电极材料是否是活泼性电极。(2)如果阳极是活泼性电极则电极本身失电子而溶解，溶液中的阴离子不放电。(3)如果阳极是惰性电极，则阳极不参加反应而溶液中的阴离子放电。考点电解的相关综合题点阳极材料对电解结果的影响3.电解池中电极反应式的书写例6如图所示， a、b为石墨电极，通电一段时间后，b极附近显红色。下列说法不正确的是()A.b电极反应式为2H2e=H2B.a电极反应式为2Cl2e=Cl2C.铜电极反应式为4OH4e=O22H2OD.铁电极反应式为Cu22e=Cu答案C解析由题意可知，b电极为阴极， a电极为阳极，则铁为阴极，铜为阳极，铜电极反应式为Cu2e=Cu2。规律方法“三看”法快速书写电极反应式(1)一看电极材料，若是(金、铂除外)作阳极，金属一定被氧化(注意：一般情况下，铁失去电子被氧化为Fe2)。(2)二看电解质是否参与电极反应。对于碱性电解质，常用OH和H2O来配平电荷与原子数；对于酸性电解质，常用H和H2O来配平电荷与原子数。(3)三看电解物质状态，若是熔融金属氧化物或盐，一般就是金属冶炼。考点电解及其装置(电解池)题点电解池电极反应式的书写与正误判断 【相关链接】1.电解池中电极反应式的书写规律电解池中电极反应式的书写关键是掌握离子的放电顺序。(1)阴极与电源负极相连，得电子发生还原反应。其规律有两个：一是电极本身不参加反应；二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如AgFe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2，要注意金属活动性顺序表中铝及铝前面的金属离子在溶液中不放电。(2)阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为非惰性电极(除铂、金之外的金属作电极)，电极本身失去电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为惰性电极(铂、金或非金属作电极)，电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，如S2IBrClOH含氧酸根。(3)特别注意：书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解氢氧化钠溶液，阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH4e=2H2OO2；阴极发生还原反应，电极反应式为2H2e=H2，总反应式表示为2H2O2H2O2。2.从电解的实质理解电解质溶液的复原(1)电解质电解后加入合适的物质可以恢复到电解前的状态，加入什么物质要根据电解的情况具体判断，关键要搞清楚电解的实质。(2)判断电解后要使电解质溶液恢复到电解前的状况，一般根据“出来什么、加入什么”的原则可以准确求解。(3)特别注意“盐酸”的处理。因为“盐酸”是HCl的水溶液，所以加入盐酸相当于加入了HCl和水。三、原电池与电解池的综合1.串联装置中原电池和电解池的判断例7关于如图所示的装置的说法正确的是()A.A池、C池是原电池，B池是电解池B.A池、B池、C池都是原电池C.A池、B池是原电池，C池是电解池D.A池是原电池，B池是电解池，C池是电镀池答案D解析由图可知，A池中Zn为负极，Cu为正极；B池中C1为阳极，C2为阴极；C池中Ag为阳极，Cu为阴极，即在Cu上镀银。故整个装置是用一个原电池串联一个电解池和一个电镀池。【易错辨析】(1)不同电极的多池串联装置中，只有一个池是原电池，其余的池为电解池或电镀池。(2)相对独立的多池装置中，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池。考点原电池与电解池的综合题点原电池和电解池串联装置的分析与判断2.一池二用(电键K控制)例8利用下图装置进行实验，甲、乙两池均为1 molL1的硝酸银溶液，A、B均为银电极。实验开始先闭合K1，断开K2。一段时间后，断开K1，闭合K2，电流表指针偏转(银离子浓度越大氧化性越强)。下列说法不正确的是()A.闭合K1，断开K2后，A电极增重B.闭合K1，断开K2后，乙池溶液浓度增大C.断开K1，闭合K2后，A电极发生氧化反应D.断开K1，闭合K2后，NO向B电极移动答案D解析闭合K1，断开K2后，该装置为电解池，A电极为阴极：Age=Ag，B电极为阳极：Age=Ag，A电极增重；溶液中NO向阳极区(乙池)移动，硝酸银浓度增大。断开K1，闭合K2后，电流表指针偏转，说明形成了原电池，乙池中银离子浓度较大，银离子得电子发生还原反应，B电极为正极，则A电极为负极，发生氧化反应。考点电解及其装置(电解池)题点电解池的构成与识别(一池二用)3.新型二次电池的分析例9用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示，下列说法正确的是()A.充电时，阴极的电极反应为Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2OB.放电时，负极的电极反应为H22e2OH=2H2OC.放电时，OH移向镍电极D.充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连答案B解析放电时相当于原电池，负极失去电子，氢气在负极放电，B项正确；放电时OH等阴离子向负极移动，结合图示电子流向可确定碳电极为负极，即OH向碳电极移动，C项错误；充电时相当于电解池，阴极发生还原反应，A项错误；充电时电池的碳电极与外电源的负极相连，D项错误。规律方法新型电池“放电”“充电”时电极反应式的正误判断(1)新型电池放电若给出新型电池的装置图：先找出电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂；再结合电解质确定出还原产物和氧化产物；最后判断相应的电极反应式的正误。若给出新型电池的总反应式：分析总反应式中各元素化合价的变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，还原剂及其对应的氧化产物，最后考虑电解质是否参加反应，判断电极反应式的正误。(2)新型电池充电充电时阴极的电极反应式是该电池放电时的负极反应式的“逆反应”。充电时阳极的电极反应式是该电池放电时的正极反应式的“逆反应”。考点原电池与电解池的综合题点新型二次电池的分析【相关链接】1.原电池和电解池的比较装置类别原电池电解池原理使氧化还原反应中电子的转移做定向移动，从而形成电流使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程装置特点将化学能转变成电能将电能转变成化学能实例电极名称负极正极阴极阳极反应类型氧化反应还原反应还原反应氧化反应反应特征自发的氧化还原反应(主动)借助电流(被动)电极判断由电极本身决定正极：流入电子负极：流出电子由外电源决定阳极：连电源正极阴极：连电源负极电子流向负极外电路正极电解池阳极电源正极电源负极电解池阴极离子移动阳离子向正极移动阴离子向负极移动阳离子向阴极移动阴离子向阳极移动2.多池串联装置中电池类型的判断(1)直接判断非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中存在时，则其他装置为电解池。如下图，A为原电池，B为电解池。(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断原电池一般是两种不同的金属电极或一个为金属电极，另一个以碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如下图中，B为原电池，A为电解池。(3)根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如图。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，D是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。3.多池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，分析时要注意两点：串联电路中各支路电流相等；并联电路中总电流等于各支路电流之和。在此基础上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，若电路中有0.2 mol电子转移，则Zn溶解6.5 g，Cu电极上析出H2 2.24 L(标准状况)，Pt电极上析出Cl2 0.1 mol，C电极上析出Cu 6.4 g。甲池中H被还原，产生H2，负极Zn被氧化生成ZnSO4，pH变大；乙池中是电解CuCl2溶液，电解后再加入适量CuCl2固体可使溶液复原。对点训练题组一原电池原理及其应用1.将铝片和铜片用导线连接，一组插入浓硝酸中，一组插入稀氢氧化钠溶液中，分别形成原电池，在这两个原电池中，负极分别为 ()A.铝片、铜片 B.铜片、铝片C.铝片、铝片 D.铜片、铜片答案B解析将Al片和Cu片用导线连接和浓硝酸组成的原电池中，Al遇浓硝酸发生钝化，而Cu可以和浓硝酸反应失去电子，即在浓硝酸中Cu活泼，所以负极应是Cu；而将Al片和Cu片用导线连接和稀氢氧化钠溶液组成的原电池中，Al与氢氧化钠溶液反应，而Cu不反应，所以Al是负极。考点原电池的工作原理题点原电池正极和负极判断2.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为甲烷，然后将甲烷通入以KOH为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为()A.CH48e8OH=CO26H2OB.O24H4e=2H2OC.CH410OH8e=CO7H2OD.O22H2O4e=4OH答案C解析甲烷燃料电池的总反应：CH42O22KOH=K2CO33H2O，根据负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出负极通入甲烷，正极通入氧气，故B、D错。然后根据甲烷中碳元素的化合价变化，H4O，写出1 mol甲烷转移的电子数，最后根据电荷守恒、原子守恒，配平即可得负极反应：CH410OH8e=CO7H2O，故A错，所以正确答案为C。考点原电池的工作原理题点电极反应式的书写及正误判断3.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡答案C解析A项，由锌的活泼性大于铜，可知铜电极为正极，在正极上Cu2得电子发生还原反应生成Cu，错误；B项，由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故甲池的c(SO)不变，错误；C项，在乙池中Cu22e=Cu，同时甲池中的Zn2通过阳离子交换膜进入乙池中，由于M(Zn2)M(Cu2)，故乙池溶液的总质量增加，正确；D项，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中Zn2通过阳离子交换膜移向正极，保持溶液中电荷平衡，阴离子不能通过阳离子交换膜，错误。考点原电池的相关综合题点原电池原理的多角度考查4.已知：2Fe3SOH2O2Fe2SO2H。如图所示是一套电化学实验装置，U为盐桥，A是灵敏电流表，其指针总是偏向电源负极。以下关于该装置的说法错误的是()A.A的指针向右偏转B.U中阳离子向左烧杯移动C.一段时间后，化学反应达到平衡状态，导线中无电流通过D.一段时间后，右烧杯中溶液pH增大答案D解析SO被氧化，应为原电池负极反应，A是灵敏电流表，其指针总是偏向电源负极，则A的指针向右偏转；Pt(左)电极为正极，原电池工作时，阳离子向正极移动；反应为可逆反应，正、逆反应进行的程度相同，反应达到平衡状态，导线中无电流通过；Pt(右)为负极，电极方程式为SO2eH2O=SO2H，则pH减小。题组二电解原理及其应用5.如图所示，用铂电极电解1 L浓度均为0.1 molL1盐酸、硫酸铜的混合溶液。下列说法正确的是()A.电解开始时阴极有H2放出B.电解开始时阳极上发生反应Cu22e=CuC.当电路中通过电子的量超过0.1 mol时，此时阴极放电的离子发生了变化D.整个电解过程中，SO不参与电极反应答案D解析依据放电顺序阴极先放电的是Cu2，故阴极开始析出的是Cu，阳极先放电的是Cl，故阳极开始产生的是Cl2，故A、B错；阴极反应Cu22e=Cu，n(Cu2)0.1 mol，当电路中通过电子的量达到0.2 mol时，此时Cu2消耗完毕，阴极放电离子变为H，所以C错；阳极先是Cl放电，当Cl消耗完毕，此时H2O电离产生的OH开始在阳极放电，SO不参与电极反应。考点酸、碱、盐溶液的电解规律题点电解问题的分析与判断6.如图是利用一种微生物将废水中的有机物(假设是淀粉)的化学能直接转化为电能，并利用此电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是()A.质子透过离子交换膜由右向左移动B.铜电极应与X相连接C.M电极反应式：(C6H10O5)n7nH2O24ne=6nCO224nHD.当N电极消耗0.25 mol气体时，则铁电极增重16 g答案C解析A项，原电池工作时，阳离子向正极移动，错误；B项，电镀时，镀层金属铜应与电源的正极相连，错误；C项，由图分析，N电极消耗氧气，故N电极是正极，M电极为负极，淀粉在负极上失去电子转化为二氧化碳与氢离子，正确；D项，当N电极消耗0.25 mol氧气时，电路中有1 mol电子发生转移，故铁电极上应析出0.5 mol铜，质量为32 g，错误。考点酸、碱、盐溶液的电解规律题点电解问题的分析与判断7.若用如图所示实验装置则可制得白色纯净的氢氧化亚铁沉淀，两极材料分别为石墨和铁。下列关于该实验的说法正确的是()A.a电极材料为石墨，b电极材料为铁B.a电极为负极，其反应式为Fe3e=Fe3C.若白色沉淀在电极周围生成，则d是氯化钠溶液D.液体c为苯，其作用是隔绝空气，防止白色沉淀被氧化答案D解析在该电解池中，b电极为阴极，电极材料为石墨；a电极为阳极，电极材料为铁，电极反应为Fe2e=Fe2；若在a电极周围生成白色沉淀，则d可选用氢氧化钠溶液，若在两极之间的溶液中生成白色沉淀，则d可选用氯化钠溶液。考点电解的相关综合题点阳极材料对电解结果的影响8.CuI是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2Cu24I=2CuII2而得到。如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，在KI淀粉溶液中阳极周围变蓝色。则下列说法正确的是()A.若a极处变红，则在Pt电极上：2I2e=I2，淀粉遇碘变蓝B.若b极处变红，在Pt电极上：4OH4e=2H2OO2，O2将I氧化为I2，淀粉遇碘变蓝C.若a极处变红，在Cu电极上：开始Cu2e=Cu2，一段时间后2Cu24I=2CuII2，淀粉遇碘变蓝D.若b极处变红，在Cu极上：Cu2e=Cu2，Cu2显蓝色答案C解析惰性电极电解NaCl溶液(滴入酚酞)，阴极附近溶液变红。若a极处变红，则a为阴极，b为阳极，Y为正极，X为负极，则Pt电极为阴极，该极上是H发生得电子的还原反应，放出氢气，A错误；若b极处变红，则b为阴极，a为阳极，Y为负极，X为正极，则Pt电极为阳极，该极上是I失电子生成碘单质，淀粉遇碘变蓝，B错误；若a极处变红，Cu电极为阳极，则Cu电极上开始时发生Cu2e=Cu2，一段时间后发生2Cu24I=2CuII2，淀粉遇碘变蓝，C正确；若b极处变红，则Cu电极是阴极，该极上发生H得电子的还原反应，放出氢气，D错误。考点电解及其装置(电解池)题点电解池电极反应式的书写与正误判断 题组三原电池与电解池的综合9.(2017潍坊一中期中考试)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为Zn，其他电极均为Cu。下列说法错误的是()A.电极发生氧化反应B.相同时间内，电极与电极的质量变化值相同C.电极的电极反应：4OH4e=O22H2OD.电流方向：电极电流表电极答案C解析电极为原电池的负极，发生氧化反应：Zn2e=Zn2，A项正确；电极为原电池的正极，发生还原反应：Cu22e=Cu，电极为电解池的阴极，发生还原反应：Cu22e=Cu，由电子守恒可知，相同时间内两电极的质量变化值相同，B项正确；电极为电解池的阳极，发生氧化反应：Cu2e=Cu2，C项错误；电流方向与电子流向相反，电流方向应为电极电流表电极，D项正确。考点原电池与电解池的综合题点原电池和电解池串联装置的分析与判断10.由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。根据如图所示装置，判断下列说法不正确的是()A.该装置中Cu极为阳极B.当铜片的质量变化了12.8 g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 LC.该装置中b极的电极反应式是H22OH2e=2H2OD.该装置中a极为正极，发生氧化反应答案D解析左池为燃料电池，通入氧气的a电极为正极，发生还原反应，电极反应式为O22H2O4e=4OH；b电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为H22e2OH=2H2O。右池为电解池，铜为阳极，电极反应式为Cu2e=Cu2，当铜片溶解12.8 g转移0.4 mol电子时，a电极则消耗0.1 mol氧气，其标准状况下的体积为2.24 L。考点原电池与电解池的综合题点原电池和电解池串联装置的分析与判断11.铅蓄电池的工作原理为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。分析下图，下列判断不正确的是()A.K闭合时，d电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB.当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 molC.K闭合时，中SO向c电极迁移D.K闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极答案C解析当K闭合时，为原电池、为电解池，中c电极上的PbSO4得电子转化为Pb和SO，d电极上的PbSO4失电子转化为PbO2和SO，SO向d电极移动。考点电解及其装置(电解池)题点电解池的构成与识别(一池二用)12.全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的总反应为VO2(蓝色)H2OV3(紫色)VO(黄色)V2(绿色)2H，下列说法正确的是()A.当电池放电时，VO被氧化B.放电时，负极反应式为VO2He=VO2H2OC.充电时，阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色D.放电过程中，正极附近溶液的pH变大答案D解析当电池放电时，VOVO2，V元素的化合价由5变为4，VO被还原，故A错误；放电时，负极失电子，负极反应式为V2e=V3，故B错误；充电时，阳极发生氧化反应，VO2VO，阳极附近溶液由蓝色逐渐变为黄色，故C错误；放电过程中，正极反应式为VO2He=VO2H2O，正极附近溶液的pH变大，故D正确。考点原电池与电解池的综合题点新型二次电池的分析综合强化13.在如图所示的三个烧杯中均盛有足量的氯化铜溶液。请按要求回答下列问题：(1)A、B、C三个装置中属于电解池的是_。(2)A池中Cu是_极，A池中Cl移向_极(填“Zn”或“Cu”)，总反应的离子方程式为_。(3)B池中C电极上发生_反应(填“氧化”或“还原”)，B池中总反应的化学方程式为_。(4)C池中Cu是_极，电极反应为_，反应过程中c(Cu2)_(填“变大”“变小”或“不变”)。答案(1)BC(2)正ZnCu2Zn=Zn2Cu(3)还原CuCl2Cl2Cu(4)阳Cu2e=Cu2不变解析(1)BC装置都有外接电源，所以是把电能转化为化学能的装置，属于电解池。(2)A装置是原电池，较活泼的金属锌作负极，铜作正极，带负电荷的氯离子移向原电池的负极；锌和铜离子发生氧化还原反应生成锌离子和铜单质。(3)B电解池中，C连接外接电源负极，所以C是阴极，阴极上得电子发生还原反应，电解池工作时，阴极上铜离子得电子发生还原反应，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，所以电解池反应式为CuCl2Cl2Cu。(4)铜连接外接电源的正极，所以是阳极，电解池工作时，阳极上铜失电子生成铜离子，电极反应式为Cu2e=Cu2，因为阳极上铜失电子进入溶液，阴极上铜离子得电子生成铜单质，阳极上溶解的铜等于阴极上析出的铜，所以溶液中铜离子浓度不变。考点原电池与电解池的综合题点原电池和电解池的综合应用14.人工肾脏可采用电化学方法除去代谢产物中的尿素，其原理如图所示。(1)电源的负极为_(填“A”或“B”)。(2)阳极室中发生的反应依次为_、_。(3)电解结束后，阴极室中溶液的pH与电解前相比将_(填“升高”“降低”或“不变”)；若两极共收集到气体13.44 L(标准状况下)，则除去的尿素为_g(忽略气体的溶解)。答案(1)B(2)2Cl2e=Cl2CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl(3)不变7.2解析(1)根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律，并结合本题图中的电极产物H2和Cl2可以判断出A为电源的正极，B为电源的负极。(2)阳极室中发生的反应依次为2Cl2e=Cl2，CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl。(3)阴极反应为2H2O2e=2OHH2，阳极反应为2Cl2e=Cl2，同时在阳极室发生反应CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl，根据上述反应可以看出在阴、阳极上产生的OH、H的数目相等，阳极室中反应产生的H通过质子交换膜进入阴极室与OH恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变；由上述反应可以看出，转移6 mol e时，阴极产生3 mol H2，阳极产生1 mol N2和1 mol CO2，故电解收集到的13.44 L气体中V(N2)V(CO2)2.688 L，即n(N2)n(CO2)0.12 mol，根据方程式CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl可知，生成0.12 mol N2时所消耗的CO(NH2)2也为0.12 mol，其质量为mCO(NH2)20.12 mol60 gmol17.2 g。考点电解的相关综合题点电解规律的综合应用15.下图是一个用铂丝作电极电解稀硫酸镁溶液的装置，电解液中加有中性红色指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.88.0，酸性红色，碱性黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号)。A极附近溶液由红变黄B极附近溶液由红变黄A极附近溶液不变色 B极附近溶液不变色(2)写出A极发生的电极反应式：_。(3)写出B极发生的电极反应式：_。(4)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_。答案(1)(2)2H2O2eMg2=H2Mg(OH)2(3)4OH4e=2H2OO2(4)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)解析电解硫酸镁溶液，阴极(A极)上H放电生成H2，同时c(OH)增大，生成氢氧化镁，溶液变黄色；阳极(B极)上OH放电生成氧气，同时c(H)增大，生成硫酸，溶液仍保持红色；将电解液倒入烧杯内，则氢氧化镁与硫酸混合而导致沉淀溶解，且溶液恢复红色。考点电解的相关综合题点电解规律的综合应用