讲义08 原电池与电解池组合装置的破解策略-2021年高考化学二轮专题精品讲义【电化学专题】

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讲义 08 原电池与电解池组合装置的破解策略

将原电池和电解池结合在一起，或几个电解池串联在一起，综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化

学计算等知识，是高考试卷中电化学部分的重要题型。解答该类试题时电池种类的判断是关键，整个电路中各个电池工作时电子

守恒是数据处理的法宝

1、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，如有燃料电池、铅蓄电池等在电路中时，则其他装置为电解池

如图：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：原电池一般是两个不同的金属电极或一个金属电极和一个碳棒作电极；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电极。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。如图：A为电解池，B为原电池

(3)根据电极反应现象判断：在某些装置中根据电极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。

2、有关概念的分析判断：在确定了原电池和电解池后，电极的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、

pH 的变化及电解质溶液的恢复等，只要按照各自的规律分析就可以了。

3、综合装置中的有关计算：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：①串联电

路中各支路电流相等；②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。

图中装置甲是原电池，乙是电解池，若电路中有 0.2 mol 电子转移，则 Zn 极溶解 6.5 g，Cu 极上析出 H2 2.24 L(标准状况)，Pt 极上

析出 Cl2 0.1 mol，C极上析出 Cu6.4 g。甲池中 H＋被还原，生成 ZnSO4，溶液 pH 变大；乙池中是电解 CuCl2，由于 Cu2＋浓度的减

小使溶液 pH 微弱增大，电解后再加入适量 CuCl2固体可使溶液复原。

【常见题型归纳】

类型一含燃料电池的多池串联

1、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－＋2H2O=====Cl2↑＋H2↑＋2OH－

C．A处通入的气体为 CH4，电极反应式为 CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O

D．电解池中 Cl－向x极移动

2、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 O2＋2H2O＋4e－===4OH－

B．a极是铜，b极是铁时，溶液中 CuSO4浓度减小

C．a、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

D．a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，两极质量变化相同

3、用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl-、Br-、Na+、Mg2+)的装置如下图所示(a、b为石墨电极)．下列说法中，正确的是(　　)

A．电池工作时，正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-

B．电解时，a电极周围首先放电的是 Br-而不是 Cl-，说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者

C．电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极

D．忽略能量损耗，当电池中消耗 0.02 g H2时，b极周围会产生 0.04 g H2

4、丙烷(C3H8)熔融盐燃料电池和锌蓄电池均为用途广泛的直流电源，放电时二者的总反应分别为

C3H8+5O2=3CO2+4H2O，2Zn+O2=2ZnO。用丙烷(C3H8)燃料电池为锌蓄电池充电的装置如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A．物质M为CO2

B．燃料电池消耗 1mo1 O2时，理论上有 4 mol OH-透过 b膜向P电极移动

C．a膜、b膜均适宜选择阴离子交换膜

D．该装置中，锌蓄电池的负极反应式为 Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

类型二带盐桥的多池串联

5、某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为 Cu，则(　　)

A．电流方向：电极Ⅳ→A→电极Ⅰ B．电极Ⅰ发生还原反应

C．电极Ⅱ逐渐溶解 D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu

6、某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Zn，其他电极均为 Cu。下列说法错误的是(　　)

A．电极Ⅰ发生氧化反应 B．相同时间内，电极Ⅱ与电极Ⅳ的质量变化值相同

C．电极Ⅲ的电极反应：4OH--4e-=O2↑+2H2O D．电流方向：电极Ⅳ→电流计→电极Ⅰ

7、某实验小组同学利用下图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。

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