电化学中的电路图分析1.docVIP

电化学中与电路图有关的五大题型 江苏省启东中学 朱圣辉 226200 归纳了在高考，拟题，旨在掌握解题方法，下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO43 －＋2I－＋2H＋AsO33－＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液。下列叙述中正确的是 A．甲组操作时，微安表()指针发生偏转 B．甲组操作时，溶液颜色变C．乙组操作时，C2正极 D．乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－2I－ 甲组操作时发生的反应为AsO43 －＋2I－＋2H＋AsO33－＋I2＋H2O，有碘单质生成，因此溶液的颜色变深，但装置I构成的原电池中两极直接接触(一极是AsO43 －/AsO33－，另一极是I2/I－)，呈短路状态，因此微安表()中无电流通过，AB均错。乙组操作时，由于向图ⅡB烧杯中逐滴加入烧碱，此时原电池发生的反应为AsO33－＋I2＋AsO43 －＋2I－＋，C2棒上发生氧化反应，负极，C1棒上发生还原反应，正极，电极反应式为I2＋2e－2I－。A．阳极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑ B．从A口出来的是H2SO4溶液 C．a是阳离子交换膜，允许H＋通过 D．Na2SO4溶液从E口加入 〖解析〗回忆一下课本中的氯碱工业中电解装置以及电解原理，再由课本中阳离子交换膜的性能类推出阴离子交换膜的作用是求解本题的关键。①阳离子交换膜只能让阳离子通过。类推阴离子交换膜也应该只能让阴离子通过。②氯碱工业中H2O参与放电而产生NaOH。电解Na2SO4溶液时阴极区H＋放电(阴极：2H＋＋2e－H2↑)破坏水的电离平衡而使溶液呈碱性可生成NaOH。阳极区OH－放电(4OH－＋4e－2H2O＋O2↑)破坏水的电离平衡而使溶液呈酸性可生成H2SO4。③氯碱工业中为了得到纯净的NaOH产品，阴极区加入水(含少量NaOH增强导电性)。类推：电解Na2SO4溶液要得到“纯净”的产品，在电解池的中央部分应加入Na2SO4溶液，Na＋通过阳离子交换膜b移向阴极室生成NaOH，SO42 －通过阴离子交换膜a移向阳极室生成H2SO4。阳极室和阴极室在电解开始时只需加入含少量H2SO4和NaOH的水溶液，以增强溶液导电性而又不带入杂质。由上可得A:H2SO4，B:O2，C:H2，D:NaOH，E:H2O(可含少量H2SO4)，F:Na2SO4，G:H2O(可含少量NaOH)。膜b为阳离子交换膜，膜a为阴离子交换膜。答案为B。 ［点评］用离子交换膜法制烧碱、精炼铜和电镀铜均是电解原理的重要应用，相关原理在备考复习中必须引起高度重视。 题型三：原电池和电解池的串联电路分析 【例3】烧杯A中盛放0.1 mol·L－1的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol·L－1的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，装置如下图所示，下列说法中不正确的是 A．A为原电池，B为电解池 B．A为电解池，B为原电池 C．D．一段时间，B烧杯中溶液的pH上升 构成A装置的是活泼性不同的两个极、电解质溶液、且两极形成了闭合回路，很显然A装置为原电池装置，B装置中两极材料相同，B装置应为电解池，且A为B的电解提供电能。电极反应式分别为：烧杯A中碳棒作正极：2H＋＋2e－H2↑，铁棒作负极：Fe－2e－Fe2＋，总反应式为Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑。烧杯B中：与A装置中金属铁相连的碳棒作阴极：Cu2＋＋2e－Cu，与A装置中碳棒相连的碳棒作阳极：2Cl－－2e－Cl2↑，总反应式为CuCl2Cu＋Cl2↑，由两池中的总反应式可推知在相同时间内两烧杯中生成气体的物质的量相同，C正确。B装置在电解过程中CuCl2溶液浓度变小，溶液酸性减弱，pH上升，D正确。答案为B。如图所示，电解5 min铜电极质量增加2.16 g A．电源电极X中共收集224 mL气体(标况)则通电前c(为0.025 mol·L－1Ag，根据质量增加值可求得电路中流过的电子为0.02 mol，乙装置中的电极反应式为：阳极：4OH—4e－2H2O＋O2↑，当通过0.02 mol电子时，生成标况下的O2只有112 mL，由此说明阴极铜离子已放电完毕，氢离子也参与放电，共产生H2112 mL，设原铜离子的物质的量为xmol，根据得失电子守恒可得：2×x＋0.02，解得x0.005 mol，所以c(CuSO4)0.025 mol·L－1，C正确。答案为。【例5】A、B、C三个电解槽，A槽内是CuCl2溶液，纯铜片做阴极，B与C两槽内均是AgNO3溶液，纯银丝做阴极。当B槽中银丝质量增加0.108 g，C槽银丝质量增加0.216