第6章 第27讲 多池(或多室)电化学装置及分析（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

第27讲　多池(或多室)电化学装置及分析 复习 目标 1.结合实例，掌握多池串联装置、多室电解装置的分析方法。 2.了解离子交换膜的分类及特点，掌握离子交换膜的判断方法及作用。 考点一　多池串联装置及分析 1．电解池的串联模型及分析 (1)A、B为两个串联电解池，相同时间内，通过各个电极的电子数相等。 (2)电极名称：Zn、Cu 2电极是阳极，Fe、Cu 1电极是阴极。 (3)电极反应式：Zn电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Fe电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。 2．原电池与电解池的串联模型及分析 (1)装置中无外加直流电源时，一般情况下，两极金属的活泼性相差较大的电池(或燃料电池)为原电池，其余为电解池。 (2)图甲中，A为原电池，Zn是负极，Cu 1是正极；B是电解池，Fe是阴极，Cu 2是阳极。 (3)图乙中通入O2的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。 考向1　电解池的串联及分析 【例1】(2023·湖南省三湘创新发展联合调研)如图甲、乙为相互串联的两个电解池。下列说法正确的是(　　) A．甲池若为精炼铜的装置，A极材料是粗铜 B．Fe极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后石墨极附近变浅红色 D．若甲池为电镀铜的装置，阴极增重12.8 g，乙池阳极放出气体为4.48 L B　解析：甲池中A为阴极、B为阳极，甲池若为精炼铜的装置，粗铜为电解池的阳极，则B极材料是粗铜，A错误；乙池中铁为阴极，石墨为阳极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B正确；乙池中铁为阴极，石墨为阳极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后铁极附近变浅红色，C错误；未指明是否为标准状况下，无法计算甲池阴极增重12.8 g时，乙池阳极放出氯气的体积，D错误。 考向2　原电池和电解池的串联及分析 【例2】(2023·天津市部分区调研)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行电解饱和食盐水，如图所示。下列说法正确的是(　　) A．燃料电池工作时，通入甲烷电极的电极反应式为CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋ B．闭合开关K后，b电极上有Cl2生成 C．若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，理论上最多能产生氯气的体积为8 L(标准状况) D．电解饱和食盐水总反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ [思路剖析] ① 判断电池类型：根据电极材料及通入物质左边两个燃料电池为原电池，最右侧装置为电解池 ② 判断电极名称：根据电极通入物质及发生反应燃料电池的电极名称电解池的电极名称 ③ 结合原电池的工作原理、电解原理，判断各选项正误 D　解析：通甲烷一极为负极，电解质溶液为KOH溶液，故负极反应式为CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O，A错误；电极a为阳极，根据电解原理，该极氯离子失去电子，产生氯气，B错误；根据得失电子守恒可得关系式：CH4～8e－～4Cl2，则若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，由于两个燃料电池串联，通过每个电极的电子数相同，故理论上最多能产生氯气的体积为4 L(标准状况)，C错误；电解饱和食盐水时，反应产生氢氧化钠、氢气和氯气，总反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑，D正确。 解答电池串联问题的思维流程 1．在如图串联装置中，通电片刻后发现乙装置左侧Pt电极表面出现红色固体，则下列说法不正确的是(　　) A．丙中Ag电极连接的是电源的正极 B．向乙中加入适量的Cu(OH)2固体，一定能使溶液恢复到电解前的状态 C．电解过程中丙中c(Ag＋)无变化 D．标准状况下当甲中产生4.48 L气体时，丙中Cu电极质量可能增加21.6 g B　解析：丙中Ag电极为阳极，连接的是电源的正极，A正确；乙池阴极的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，阳极电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，电解后加入CuO，能使溶液恢复到电解前的状态，加入Cu(OH)2固体则不一定，B错误；丙池为电镀池，电解过程中丙中溶液AgNO3的浓度保持不变，故溶液中c(Ag＋)无变化，C正确；标准状况下当甲中产生4.48 L气体时即产生的H2和Cl2的物质的量之和为 ＝0.2 mol，则有n(H2)＝0.1 mol，转移的电子的物质的量为0.2 mol，根据电极反应式，丙中Cu电极质量增加0.2 mol×108 g/mol＝21.6 g，D正确。 2．(