【训练1】认真观察下列装置，回答下列问题：
(1)装置B中PbO2 上发生的电极反应为_______________。 连接装置B、C的U形管中装填含有琼脂的KCl饱和溶液，其作 用是_____________________________________________。 (2)装置A中总反应的离子方程式为___________________。 (3)若装置D的目的是在铜上镀银，则X为______，极板N的材 料为_______。
(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。 2.有关概念的分析判断 在确定了原电池和电解池后，有关概念的分析和判断如：电 极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液 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。
解得x=0.3，电解时共转移电子的物质的量为
n(e-) =0.3×2+0.3×2=1.2(mol)，根据关系式：C2H5OH～ 12e-，可得n(C2H5OH)=0.1 mol，理论上需要加入4.6 g乙醇。 答案：(1)4OH--4e-====O2↑+2H2O (2)1.12 (3)4.6
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。如图所示：
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Cu 6.4 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。
【解析】本题的关键是判断哪些所涉及的情形如类型(2)。由盐桥可知装置B、C
构成原电池。Pb作负极：Pb-2e-+SO42-====PbSO4 。
PbO2作正
极：PbO2+2e-+SO42-+4H+====PbSO4 +2H2O。装置A中
与PbO2相
=电=解=
连的Cu电极为电解池的阳极：Cu-2=e-====Cu2+，Pt电极为阴
电化学— 串联电路中各类电化学装置
的工作原理
将原电池和电解池结合在一起，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。该类题目的考查内容通 常有以下几个方面：电极的判断、电极反应方程式的书写、 实验现象的描述、溶液离子的移动、pH的变化及电解质溶液 的恢复、运用电子守恒处理相关数据等。注重考查学生对知 识的迁移能力、灵活应用能力、运用化学用语的能力。
极：
2H++2e-====H2↑，总反应为Cu+2H+ 若
Cu2++H2↑。装置D
为电镀装置，镀层金属作阳极，镀件作阴极，极板M为阴极，
答案：(1)PbO2+4H++SO42-+2e-====PbSO4+2H2O 使
装置B、C中的溶液连成通路
(2)Cu+2H=电+=解=Cu2++H2↑ (3)AgNO3= Ag
(3)乙池中总反应式为2CuSO4+2H=电2O=解= 2Cu+O2↑+2H2SO4，
当
=
两电极产生的气体体积恰好相等时，说明CuSO4已电解完，又 继续电解水。设电解了x mol H2O，阳极气体：n(阳) =(0.15+x/2) mol，阴极气体：n(阴) =x mol，0.15+x/2=x，
【训练2】与甲醇燃料电池相比，乙醇燃料电池具有毒性低、理 论能量密度高等优点，因此被广泛认为是更有前途的燃料电池。 如图所示是一个乙醇燃料电池工作时的示意图。乙池中的两个 电极均为石墨电极，乙池中盛有100 mL 3.00 mol·L-1的CuSO4 溶液。请回答下列问题：
(1)N的电极反应式为__________。 (2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属铜6.4 g时，甲池 中理论上消耗氧气_____L(标准状况下)。 (3)在此过程中，若乙池中两电极产生的气体体积恰好相等时 (标准状况下)，理论上需通入乙醇______g。
【解析】(1)解答本题的关键是判断甲池为原电池，乙池为电 解池。如以上所举的类型(1)。甲池为燃料电池，甲池中的总 反应式为C2H5OH+3O2+4KOH====2K2CO3+5H2O，加 入乙醇的电极为负极，通入O2的电极为正极。乙池中N接甲 池电源的正极作阳极，阴离子在此发生氧化反应：4OH--4e====O2↑+2H2O。 (2)根据转移的电子数可得关系式O2～2Cu，由此可知当析出 6.4 g Cu时需0.05 mol O2，即需标准状况下1.12 L O2。
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，如燃料电池、铅蓄电池 等在电路中，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 种金属电极一个碳棒做电极；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。如图：B为原电池，A为电解池。