例析原電池與電解池的綜合

張新中

(江蘇省邗江中學(xué) 225009)

電化學(xué)知識(shí)是高考考查的重點(diǎn)，而原電池與電解池的綜合因同時(shí)考查了原電池與電解池的不同內(nèi)容，因此成為近年來(lái)的命題熱點(diǎn).主要考查方式有以下幾種.

一、原電池與電解池的共存

例1如圖所示的甲、乙兩個(gè)裝置中，所盛溶液足量且濃度相同，當(dāng)電路中通過(guò)的電子均為1 mol時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( ).

A．溶液的質(zhì)量變化：甲減小乙增大

B．溶液pH變化：甲減小乙增大

C．相同條件下產(chǎn)生氣體的體積：V甲=V乙

點(diǎn)撥此類試題將原電池和電解池放到一起考查電化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，解答時(shí)應(yīng)根據(jù)裝置中是否有外接電源確定哪一個(gè)是原電池，哪一個(gè)是電解池.

二、原電池與電解池的串聯(lián)

例2如圖所示，將甲、乙兩燒杯用導(dǎo)線相連，Pt、Cu、C、Zn分別為四個(gè)電極，當(dāng)開關(guān)閉合后，以下敘述不正確的是( ).

A．Zn作負(fù)極，Pt作陰極

B．電子流向是由Cu電極流向Zn電極

C．乙中H+向C電極遷移

D．當(dāng)C電極上有4 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，Pt電極上有2 mol Cl2生成

下列說(shuō)法正確的是( ).

A．甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，乙、丙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能的裝置

C．甲池中消耗280 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45g固體

D．反應(yīng)一段時(shí)間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體，能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度

例4截至到2013年12月末，中國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量達(dá)到10.66GW，光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到17.16GW，圖1為光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置，圖2為電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，陰、陽(yáng)極均為惰性電極).下列敘述中正確的是( ).

A．圖1中N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)極

B．圖2溶液中電子流向：從B極流向A極

C．X2為氧氣

點(diǎn)撥此類試題為幾個(gè)裝置的串聯(lián)，解答時(shí)應(yīng)看是否有外接電源，沒有外接電源時(shí)，則其中一個(gè)能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的裝置是原電池，其余則是電解池.

三、原電池與電解池的轉(zhuǎn)換

例5下列敘述正確的是( ).

A．K與N連接時(shí)，X為硫酸，一段時(shí)間后溶液的pH增大

B．K與N連接時(shí)，X為氯化鈉，石墨電極反應(yīng)：

C．K與M連接時(shí)，X為硫酸，一段時(shí)間后溶液的pH增大

例6某興趣小組設(shè)計(jì)如右所示微型實(shí)驗(yàn)裝置.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn).寫出斷開K2，閉合K1時(shí)銅極的電極方程式為____， 此時(shí)電池反應(yīng)的總方程式為____.一段時(shí)間后，斷開K1，閉合K2時(shí)石墨極的電極方程式為____.

例7某小組為了研究電化學(xué)原理設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ).

A．X和Y不連接時(shí)，銅棒上會(huì)有金屬銀析出

B．X和Y用導(dǎo)線連接時(shí)，銀棒是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C．若X接直流電源的正極，Y接負(fù)極，Ag+向銅電極移動(dòng)

D．無(wú)論X和Y是否用導(dǎo)線連接，銅棒均會(huì)溶解，溶液都從無(wú)色逐漸變成藍(lán)色

點(diǎn)撥此類試題通過(guò)電鍵的改變實(shí)現(xiàn)原電池與電解池的轉(zhuǎn)換，解答時(shí)應(yīng)根據(jù)是否連接外接電源來(lái)判斷該裝置是原電池還是電解池.

“萬(wàn)變不離其宗”，無(wú)論原電池與電解池的綜合如何考查，應(yīng)始終抓住原電池與電解池的最根本的區(qū)別——是否存在外接電源進(jìn)行判斷，然后再根據(jù)原電池或電解池的知識(shí)解答問(wèn)題.