电解池的串联问题一．电解池的串联问题1．如下图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。

下列说法正确的是（）A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化为电能的装置B．甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH－6e－+2H2O===CO2－3+8H+C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复原浓度D．甲池中消耗280 mL(标准状况)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体【解析】甲池为原电池，作为电源，电解乙池丙池两个电解池，A错误；通入CH3OH的一极为负极，负电解极反应：CH3OH－6e－+8OH－===CO2－3+6H2O，B错误；应加入CuO或CuCO3，C错误；丙池中发生反应：MgCl2+2H2O=====Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑，消耗0.0125mol O2，转移0.05mol电子，生成0.025mol Mg(OH)2，其质量为1.45g，D正确。

【答案】D2．下图装置闭合电键K时，电流计A的指针将发生偏转。

试回答：（1）丙池是__________(填“原电池”或“电解池”)，甲中a电极的名称是__________(填“正极”或“负极”)，丙中c电极的名称是__________(填“阳极”或“阴极”)。

（2）乙中Cu极的电极反应是______________________________，若电路中有0.02 mol电子通过，则甲中a电极溶解的质量为__________g。

（3）闭合电键K一段时间后，丙池中生成两种气体和一种碱，则丙池中发生的总化学方程式是_______________________________________________________（4）如果要给丙中铁片上镀上一层Cu ，则丙池应作何改进：________________________________________________________________________。

【解析】（1）甲、乙构成原电池，则丙为电解池，由电子流向可知，锌作负极，即a 为负极，c 连接b ，b 为正极，故c 为阳极。

（2）Cu 作正极，电极反应式为Cu 2++2e －===Cu ，a 极上发生反应Zn －2e －===Zn 2+，转移0.02mol 电子，消耗锌的质量为0.01mol×65g·mol −1＝0.65g 。

（3）闭合K ，丙池电解饱和食盐水：2NaCl+2H 2O=====通电2NaOH+H 2↑+Cl 2↑。

（4）电镀：待镀金属作阴极，电解质溶液含镀层离子，镀层金属作阳极，故应将“C”换成“Cu”、“NaCl 溶液”换成“CuSO 4溶液”。

【答案】（1）电解池 阳极 负极（2）Cu 2++2e －===Cu 0.65（3）2NaCl+2H 2O=====通电2NaOH+H 2↑+Cl 2↑（4）将“C”换成“Cu”、“NaCl 溶液”换成“CuSO 4溶液”1．某同学按下图所示的装置进行实验。

A 、B 为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当K 闭合时，SO 2－4从右向左通过交换膜移向A 极。

下列分析正确的是（ ）A ．溶液中c (A 2+)减小B ．B 极的电极反应：B －2e －===B 2+C ．Y 电极上有H 2产生，发生还原反应D ．反应初期，X 电极周围出现白色胶状沉淀【解析】根据SO 2－4从右向左通过交换膜移向A 极，则A 极为负极，故A 极的电极反应为A －2e －===A 2+，溶液中c (A 2+)增大；B 极为正极，发生还原反应；Y 电极为阳极，有Cl 2产生；右边U 形管中最初为电解AlCl 3溶液，X 电极为H +放电，c (H +)减小，c (OH －)增大，且Al 3+移向X 极，因此会产生Al(OH)3白色胶状沉淀，D 正确。

【答案】D2．如下图所示，甲池的总反应式为N 2H 4+O 2===N 2+2H 2O ，下列关于该电池工作时的说法正确的是（ ） 二．对点增分集训A ．该装置工作时，Ag 电极上有气体生成B ．甲池和乙池中的溶液的pH 均减小C ．甲池中负极反应为N 2H 4－4e －===N 2+4H +D ．当甲池中消耗0.1mol N 2H 4时，乙池中理沦上最多产生6.4g 固体【解析】甲池作原电池，通入肼的电极为负极，通入氧气的电极为正极，负极反应为N 2H 4－4e －+4OH－===N 2+4H 2O ，正极反应为O 2+4e －+2H 2O===4OH －。

乙池为电解池，银极为阴极，石墨为阳极，阴极反应为Cu 2++2e－===Cu ，阳极反应为4OH －－4e －===2H 2O+O 2↑。

由以上分析可知，A 、C 错误；甲池生成水，导致溶液中KOH 浓度降低，则溶液pH 减小，乙池中氢氧根离子放电，导致溶液pH 减小，B 正确；甲池消耗0.1mol N 2H 4时，转移0.4mol 电子，乙池生成0.2mol 铜，即12.8g 固体，D 错误。

【答案】B3．图1为甲烷和O 2构成的燃料电池示意图，电解质为KOH 溶液，图2为电解AlCl 3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AlCl 3溶液的总反应为2Cl －+2H 2O=====通电Cl 2↑+H 2↑+2OH －C ．A 处通入的气体为CH 4，电极反应式为CH 4+10OH －－8e －===CO 2－3+7H 2OD ．电解池中Cl －向x 极移动【解析】甲烷和O 2构成的燃料电池为原电池，甲烷在负极发生氧化反应，由于观察到x 电极附近出现白色沉淀说明产生氢氧化铝沉淀，x 电极为电解池的阴极，a 为原电池的负极，甲烷失电子，被氧化，C 正确；电解AlCl 3溶液应生成氢氧化铝沉淀，B 错误；图1中甲烷的燃料电池不断消耗碱，溶液的pH 减小，A 错误；电解池中Cl －向阳极移动，x 极为阴极，D 错误。

【答案】C4．下图所示的A 、B 两个电解池中的电极均为铂，在A 池中加入0.05mol·L −1的CuCl 2溶液，B 池中加入0.1mol·L −1的AgNO 3溶液，进行电解。

a 、b 、c 、d 四个电极上析出的物质的物质的量之比是（ ）A ．2∶2∶4∶1B ．1∶1∶2∶1C ．2∶1∶1∶1D ．2∶1∶2∶1【解析】由电解规律可知：a 、c 为阴极，b 、d 为阳极。

a 极上析出Cu ，b 极上析出Cl 2，c 极上析出Ag ，d 极上析出O 2。

由电子守恒可得出：2e －～Cu ～Cl 2～2Ag ～12O 2，所以a 、b 、c 、d 四个电极上析出物质的物质的量之比为1∶1∶2∶12＝2∶2∶4∶1。

【答案】A5．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O 2+2H 2O+4e －===4OH －B ．a 极是铜，b 极是铁时，溶液中CuSO 4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72D ．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【解析】根据图示知乙烷燃料电池中左侧电极为电源的正极，右侧电极为电源的负极，a 为电解池的阴极，b 为电解池的阳极。

该燃料电池工作时，负极产物为CO 2，说明电解质溶液呈酸性，正极反应为O 2+4H ++4e －===2H 2O ，A 错误；a 极是铜，b 极是铁时，电解总反应为Fe+CuSO 4===FeSO 4+Cu ，溶液中硫酸铜浓度减小，B 正确；a 、b 两极若是石墨，a 极反应式为Cu 2++2e －===Cu ，当硫酸铜溶液足量时没有气体产生，C 错误；a 极是纯铜，b 极是粗铜时，为铜的电解精炼，a 极上有铜析出，b 极逐渐溶解，但溶解的不只是铜，两极质量变化不相同，D 错误。

【答案】A6．如图所示的装置，X 、Y 都是惰性电极。

将电源接通后，向甲中滴入酚酞溶液，在Fe 极附近显红色。

试回答下列问题：（1）在电源中，B 电极为______极(填电极名称，下同)；丙装置中Y 电极为______极。

（2）在甲装置中，石墨(C)电极上发生__________(填“氧化”或“还原”)反应；甲装置中总的化学方程式是__________________________________________________。

（3）丙装置在通电一段时间后，X 电极上发生的电极反应式是__________________。

（4）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64 g ，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为________L 。

【解析】（1）由于电源接通后，向甲中滴入酚酞溶液，在Fe 极附近显红色，说明在Fe 电极附近的水溶液显碱性。

则在该电极上是H +放电，所以Fe 为阴极，与直流电源的负极相连。

因此在电源中，B 电极为负极，A 电极为正极。

在丙装置中Y 电极为阴极。

（2）在甲装置中，石墨(C)电极为电解池的阳极，在阳极上发生氧化反应。

由于在NaCl 溶液中放电能力Cl －>OH －，所以在C 电极上发生氧化反应：2Cl －－2e －===Cl 2↑。

甲装置中总的化学方程式是2NaCl+2H 2O=====电解Cl 2↑+H 2↑+2NaOH。

（3）丙装置在通电一段时间后，阳极X 电极上发生的电极反应式是2Cl －－2e －===Cl 2↑。

（4）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64 g ，n (Cu)＝0.01mol 。

则n (e －)＝0.02mol 。

由于在整个闭合回路中电子转移数目相等，所以铁电极上产生的氢气为0.01mol ，在标准状况下为0.224L 。

【答案】（1）负 阴（2）氧化 2NaCl+2H 2O=====电解2NaOH+H 2↑+Cl 2↑（3）2Cl －－2e －===Cl 2↑（4）0.2247．如下图所示，通电5min 后，电极5的质量增加2.16g ，请回答下列问题：（1）电源：a 是________极，C 槽是________池。

A 槽的阴、阳极电极反应：____________________________________________。

C 槽的阴、阳极电极反应：________________________________________。

（2）如果B 槽中共收集到224 mL 气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电前溶液中Cu 2+的物质的量浓度为________________。