原電池與電解池的組合裝置原電池與電解池的組合裝置將原電池和電解池結(jié)合在一起，綜合考查化學(xué)反應(yīng)中將原電池和電解池結(jié)合在一起，綜合考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算等知識，的能量變化、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算等知識，是高考試卷中電化學(xué)部分的重要題型。該類題目的考查內(nèi)容是高考試卷中電化學(xué)部分的重要題型。該類題目的考查內(nèi)容通常有以下幾個(gè)方面：電極的判斷、電極反應(yīng)方程式的書寫、通常有以下幾個(gè)方面：電極的判斷、電極反應(yīng)方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述、溶液離子的移動(dòng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述、溶液離子的移動(dòng)、pH的變化及電解質(zhì)溶的變化及電解質(zhì)溶液的恢復(fù)、運(yùn)用電子守恒處理相關(guān)數(shù)據(jù)等。液的恢復(fù)、運(yùn)用電子守恒處理相關(guān)數(shù)據(jù)等。解答該類試題時(shí)電池種類的判斷是關(guān)鍵，整個(gè)電路中解答該類試題時(shí)電池種類的判斷是關(guān)鍵，整個(gè)電路中各個(gè)電池工作時(shí)電子守恒，是數(shù)據(jù)處理的法寶。各個(gè)電池工作時(shí)電子守恒，是數(shù)據(jù)處理的法寶。1多池串聯(lián)裝置中電池類型的判斷多池串聯(lián)裝置中電池類型的判斷(1)直接判斷：非常直觀明顯的裝置，如燃料電池、鉛直接判斷：非常直觀明顯的裝置，如燃料電池、鉛蓄電池等在電路中，則其他裝置為電解池。如下圖：蓄電池等在電路中，則其他裝置為電解池。如下圖：A為原為原電池，電池，B為電解池。為電解池。(2)根據(jù)電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液判斷：根據(jù)電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液判斷：原電池一般是兩種不同的金屬電極或一種金屬電極和原電池一般是兩種不同的金屬電極或一種金屬電極和一個(gè)碳棒作電極；而電解池則一般都是兩個(gè)惰性電極，如兩一個(gè)碳棒作電極；而電解池則一般都是兩個(gè)惰性電極，如兩個(gè)鉑電極或兩個(gè)碳棒。原電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液之個(gè)鉑電極或兩個(gè)碳棒。原電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，電解池的電極材料一般不能間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。如圖：和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。如圖：B為原電池，為原電池，A為電解池。為電解池。(3)根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷：根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷：在某些裝置中根據(jù)電極反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象可判斷電極，在某些裝置中根據(jù)電極反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象可判斷電極，并由此判斷電池類型，如下圖：若并由此判斷電池類型，如下圖：若C極溶解，極溶解，D極上析出極上析出Cu，B極附近溶液變紅，極附近溶液變紅，A極上放出黃綠色氣體，則可知極上放出黃綠色氣體，則可知乙是原電池，乙是原電池，D是正極，是正極，C是負(fù)極；甲是電解池，是負(fù)極；甲是電解池，A是陽極，是陽極，B是陰極。是陰極。B、D極發(fā)生還原反應(yīng)，極發(fā)生還原反應(yīng)，A、C極發(fā)生氧化反應(yīng)。極發(fā)生氧化反應(yīng)。 2有關(guān)概念的分析判斷有關(guān)概念的分析判斷 在確定了原電池和電解池后，有關(guān)概念的分析和判斷，在確定了原電池和電解池后，有關(guān)概念的分析和判斷，如電極的判斷、電極反應(yīng)方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述、如電極的判斷、電極反應(yīng)方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述、溶液離子的移動(dòng)、溶液離子的移動(dòng)、pH的變化及電解質(zhì)溶液的恢復(fù)等。只要的變化及電解質(zhì)溶液的恢復(fù)等。只要按照各自的規(guī)律分析就可以了。按照各自的規(guī)律分析就可以了。 3綜合裝置中的有關(guān)計(jì)算綜合裝置中的有關(guān)計(jì)算 原電池和電解池綜合裝置的有關(guān)計(jì)原電池和電解池綜合裝置的有關(guān)計(jì)算的根本依據(jù)就是電子轉(zhuǎn)移的守恒，分算的根本依據(jù)就是電子轉(zhuǎn)移的守恒，分析時(shí)要注意兩點(diǎn)：析時(shí)要注意兩點(diǎn)：(1)串聯(lián)電路中各支路電流相等；串聯(lián)電路中各支路電流相等；(2)并聯(lián)并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和。在此基礎(chǔ)上分析處理電路中總電流等于各支路電流之和。在此基礎(chǔ)上分析處理其他各種數(shù)據(jù)。如圖所示：其他各種數(shù)據(jù)。如圖所示：圖中裝置甲是原電池，乙是電解池，若電路中有圖中裝置甲是原電池，乙是電解池，若電路中有0.2 mol電子轉(zhuǎn)移，則電子轉(zhuǎn)移，則Zn極溶解極溶解6.5 g，Cu極上析出極上析出H2 2.24 L(標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)狀況準(zhǔn)狀況)，Pt極上析出極上析出Cl2 0.1 mol，C極上析出極上析出Cu 6.4 g。甲。甲池中池中H被還原，生成被還原，生成ZnSO4，溶液，溶液pH變大；乙池中是電解變大；乙池中是電解CuCl2溶液，由于溶液，由于Cu2濃度的減小使溶液濃度的減小使溶液pH微弱增大，電微弱增大，電解后再加入適量解后再加入適量CuCl2固體可使溶液復(fù)原。固體可使溶液復(fù)原。典題例析典題例析(2012海南高考海南高考)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入極材料，兩電極上分別通入CH4和和O2 ，電解質(zhì)為，電解質(zhì)為KOH溶液。溶液。某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示。和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：回答下列問題：(1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為_、_。(2)閉合閉合K開關(guān)后，開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b電極上得到的是電極上得到的是_，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為式為_。(3)若每個(gè)電池甲烷通入量為若每個(gè)電池甲烷通入量為1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)，且反應(yīng)完，且反應(yīng)完全，則理論上通過電解池的電量為全，則理論上通過電解池的電量為_(法法拉第常數(shù)拉第常數(shù)F9.65104 Cmol1，列式計(jì)算，列式計(jì)算)，最多能產(chǎn)生，最多能產(chǎn)生的氯氣體積為的氯氣體積為_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)。針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練AA為原電池，為原電池，B為電解池為電解池BA為電解池，為電解池，B為原電池為原電池C當(dāng)當(dāng)A燒杯中產(chǎn)生燒杯中產(chǎn)生0.1 mol氣體時(shí)，氣體時(shí)，B燒杯中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的燒杯中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量也為量也為0.1 molD經(jīng)過一段時(shí)間，經(jīng)過一段時(shí)間，B燒杯中溶液的燒杯中溶液的pH增大增大解析：構(gòu)成解析：構(gòu)成A裝置的是活潑性不同的兩電極，兩電極均浸在電解裝置的是活潑性不同的兩電極，兩電極均浸在電解質(zhì)溶液中，兩極形成了閉合回路，所以質(zhì)溶液中，兩極形成了閉合回路，所以A裝置為原電池裝置，且裝置為原電池裝置，且A裝置為裝置為B裝置提供電能。裝置提供電能。A裝置中的電極反應(yīng)式：正極：裝置中的電極反應(yīng)式：正極：2H2e=H2，負(fù)極：，負(fù)極：Fe2e=Fe2。B裝置中的電極反應(yīng)式：裝置中的電極反應(yīng)式：陰極：陰極：Cu22e=Cu，陽極：，陽極：2Cl 2e=Cl2。裝置。裝置B是電解氯化銅溶液，銅離子濃度減小，水解程度減小，溶液的是電解氯化銅溶液，銅離子濃度減小，水解程度減小，溶液的pH增大。增大。答案：答案：B2.如圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個(gè)電解池，如圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個(gè)電解池，X、Y為直流電源的兩個(gè)電極。電解為直流電源的兩個(gè)電極。電解過程中，發(fā)現(xiàn)石墨電極附近先變紅。過程中，發(fā)現(xiàn)石墨電極附近先變紅。請回答：請回答：(1)電源電源X極為極為_極極(填填“正正”或或“負(fù)負(fù)”)，乙池中，乙池中Pt電極電極上的電極反應(yīng)式為上的電極反應(yīng)式為_。(2)甲池若為電解精煉銅的裝置，其陰極增重甲池若為電解精煉銅的裝置，其陰極增重12.8 g，則乙，則乙池中陰極上放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為池中陰極上放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_，電路中通過的電子為電路中通過的電子為_ mol。(3)在在(2)的情況下，若乙池剩余溶液的體積仍為的情況下，若乙池剩余溶液的體積仍為400 mL，則電解后所得溶液則電解后所得溶液c(OH)_。