2016届《三维设计》高考化学(人教版)Word书稿-第6章-热点专题(三)-电化学组合装置问题的分析-练习1．(2014·天津高考)已知：锂离子电池的总反应C＋LiCoO2，锂硫为：Li x C＋Li1－x CoO2放电充电Li2S。
有关上电池的总反应为：2Li＋S放电充电述两种电池说法正确的是()A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析：选B锂离子电池放电时，为原电池，阳离子Li＋向正极移动，A错误。
锂硫电池充电时，为电解池，锂电极发生还原反应生成Li，B正确。
电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的多少，两种电池材料不同，显然其比能量不同，C错误。
由图可知，锂离子电池的电极材料为C和LiCoO2，应为该电池放电完全所得产物，而锂硫电池的电极材料为Li和S，应为充电完全所得产物，故此时不是锂离子电池给锂硫电池充电的过程，D错误。
2．烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，组成的装置如图所示。
下列说法不正确的是()A．A为原电池，B为电解池B．A为电解池，B为原电池C．当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 molD．经过一段时间，B烧杯中溶液的pH增大解析：选B构成A装置的是活泼性不同的两电极，两电极均浸在电解质溶液中，两极形成了解析：选D甲池Al能与NaOH溶液反应，所以为原电池，乙池Pt、C均不与NaOH溶液反应，故乙池为电解池，电流表指针偏转。
甲池中Mg为正极，产生H2，Al为负极溶解，Pt作阴极产生H2，C作阳极产生O2，甲池消耗NaOH，pH减小，乙池消耗水，pH增大。
根据电子转移数目相等，则Mg、C两极产生的O2、H2体积比为1∶2，在一定条件下可以完全反应。
4．铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。
研读下图，下列判断不正确的是()A. K 闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO2－4B. 当电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 molC. K闭合时，Ⅱ中SO2－4向c电极迁移D. K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极解析：选C选项A，K闭合时Ⅰ为原电池，Ⅱ为电解池，Ⅱ中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4＋2H2O －2e－=== PbO2＋4H＋＋SO2－4正确。
选项B，在上述总反应式中，得失电子总数为2e－，当电路中转移0.2 mol电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2 mol，正确。
选项C，K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，错误。
选项D，K闭合一段时间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO2，做电源的正极，所以D项正确。
5．(2013·海南高考)下图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为Pt电极。
电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＜d。
符合上述实验结果的盐溶液是()选项X YAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO3解析：选D题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序表中(H)以后，只有D符合题意。
6．用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。
已知铅蓄电池的总反应为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)放电充电2PbSO4(s)＋2H2O(l)，通电时a电极质量增加，下列说法正确的是()A．电路中通过1 mol电子时，Y电极质量增加48 gB．放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－4(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)C．c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2 D．X极为负极解析：选A a极质量增加，即析出了Ag，a 为阴极，则Y为负极，X为正极，D项错；B项，所写电极反应式为正极的电极反应式；C项，c为阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质的量之比为2∶1。
7．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，SO2－4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(A2＋)减小B．B极的电极反应：B－2e－===B2＋C．Y电极上有H2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：选D根据SO2－4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－===A2＋，溶液中c(A2＋)增大，A错误；B极为正极，发生还原反应，B错误；Y电极为阳极，为Cl－放电，发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，有Cl2产生，C错误；右边U形管中最初为电解AlCl3溶液，X电极为H＋放电，c(H＋)减小，c(OH －)增大，且Al3＋移向X极，因此会产生Al(OH)3白色胶状沉淀，D正确。
8．(2015·杭州模拟)假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。
①～⑧为各装置中的电极编号。
下列说法错误的是()A．当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源B．当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生C．当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；③→②D．当K闭合后，A、B装置中pH变大，C、D装置中pH不变解析：选A当K闭合时，B装置构成原电池，在电路中作电源，整个电路中电子的流动方向为③→②；①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；B装置中消耗H＋，pH变大，A装置中电解饱和食盐水，pH 变大；C装置中相当于在银上镀铜，pH不变；D 装置中相当于铜的电解精炼，pH不变。
9.按如图所示装置进行实验，并回答下列问题：(1)判断装置的名称：A池为________，B池为________。
(2)锌极为________极，电极反应式为__________________；铜极为________极，电极反应式为__________________；石墨棒C1为____极，电极反应式为__________________；石墨棒C2附近发生的实验现象为____________________________。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况)时，锌的质量________(填“增加”或“减少”)________g，CuSO4溶液的质量________(填“增加”或“减少”)________g。
解析：A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A 为电源的情况下构成电解池，即A原电池带动B 电解池。
A池中Zn为负极，Cu为正极，B池中C1为阳极，C2为阴极，阴极区析出H2，周围OH－富集，酚酞变红，且n(H2)＝0.224 L22.4 L·mol－1＝0.01mol，故电路中转移电子的物质的量为0.01 mol×2＝0.02 mol，根据得失电子守恒，锌极有0.01 mol Zn溶解，即Zn极质量减少0.01 mol×65 g·mol－1＝0.65 g，铜极上有0.01 mol Cu析出，即CuSO4溶液增加了0.01 mol×(65 g·mol－1－64 g·mol－1)＝0.01 g。
答案：(1)原电池电解池(2)负Zn－2e－===Zn2＋正Cu2＋＋2e－===Cu阳2Cl－－2e－===Cl2↑有无色气体产生，附近溶液出现红色(3)减少0.65增加0.0110.如图为相互串联的甲乙两个电解池，X、Y为直流电源的两个电极。
电解过程中，发现石墨电极附近先变红。
请回答：(1)电源X极为________极(填“正”或“负”)，乙池中Pt电极上的电极反应式为__________________________________________ __。
(2)甲池若为电解精炼铜的装置，其阴极增重12.8 g，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为________，电路中通过的电子为________ mol。
(3)在(2)的情况下，若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL，则电解后所得溶液c(OH－)＝________。
解析：(1)由题意得X极为正极，Pt电极为电解池的阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。
(2)甲池的阴极电极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu。
乙池的阴极电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑由电子守恒得：Cu～2e－～H264 g 2 mol22.4 L12．8 g n(e－)V(H2)则：n(e－)＝0.4 mol V(H2)＝4.48 L(3)乙池发生反应：2Cl－＋2H2O=====电解2OH－＋H2↑＋Cl2↑2 22.4 Ln(OH－) 4.48 Ln(OH－)＝0.4 mol电解后所得溶液c(OH－)＝1 mol·L－1。
答案：(1)正2Cl－－2e－===Cl2↑(2)4.48 L 0.4(3)1 mol·L－111．如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。
将直流电源接通后，F极附近呈红色。
请回答：(1)B极是电源的______________，一段时间后，甲中溶液颜色________，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明____________________________，在电场作用下向Y极移动。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。
(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应是______________(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是________溶液。
当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为________，甲中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为__________________________________________ ______________________________。
解析：(1)由装置图知，直流电源与各电解池串联；由“F极附近呈红色”知，F极为阴极，则E 极为阳极、D极为阴极、C极为阳极、G极为阳极、H极为阴极、X极为阳极、Y极为阴极、A 极为正极、B极为负极。