高考化学总复习 专题讲座六 多池串联组合装置的解题方法
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2018版高考化学一轮总复习(限时训练)：第六章专题讲座含解析
专题讲座电化学组合装置的问题分析将原电池和电解池结合在一起,综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识,是高考试卷中电化学部分的重要题型.该类题目的考查内容通常有以下几个方面：电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液离子的移动、pH的变化以及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处理相关数据等。
解答该类试题，透彻理解电化学原理是基础，准确判断电池种类是关键，灵活利用电子守恒是处理数据的法宝.具体可按以下三个步骤进行：第一步：多池串联装置中电池类型的判断1．直接判断：非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。
如下图：A为原电池，B为电解池。
2．根据电池中的电极材料和电解质溶液判断：原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒做电极;而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。
原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应.如图：B为原电池，A为电解池。
3．根据电极反应现象判断：在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如图：若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极。
B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应.第二步:利用相关概念进行分析判断在确定了原电池和电解池后，有关概念的分析和判断如:电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动方向、pH的变化及电解质溶液的恢复等。
只要按照各自的规律分析就可以了.第三步：串联装置中的数据处理原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒,分析时要注意两点：①串联电路中各支路电流相等;②并联电路中总电流等于各支路电流之和.在此基础上分析处理其他各种数据。
图中装置甲是原电池，乙是电解池,若电路中有0.2 mol 电子转移，则Zn极溶解6.5 g,Cu极上析出H2 2.24 L(标准状况)，Pt极上析出Cl2 0。
高中化学第6章 第39讲 多池、多室的电化学装置---2023年高考化学一轮复习(新高考)
真题演练
123
2.[2018·全国卷Ⅰ，27(3)]焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、 橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题： 制备Na2S2O5可采用三室膜电解技术，装置如图所示， 其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电 极反应式为__2_H__2O__－__4_e_－_=_=_=_4_H__＋_＋__O_2_↑___。电解后， __a__室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱 水，可得到Na2S2O5。
√D.电解总反应：2Co2＋＋2H2O=电==解==2Co＋O2↑＋4H＋
真题演练
123
分析可知，水放电生成的氢离子通过阳离子交换 膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，使Ⅱ室中氢离子浓度增大， 溶液pH减小，故A错误； 阴极生成1 mol钴，阳极有1 mol水放电，则Ⅰ室 溶液质量减少18 g，故B错误； 若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生 氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜后，石墨电极的电极反应会发生变化， 故C错误。
A为阳极是水电离的氢氧根离子放电，产生的气体是氧气，同时生成氢离子， 则阳极附近生成硫酸，则从A口出来的是H2SO4溶液，B项错误。
5.用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别 只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是 A.阴极与阳极产生的气体体积比为1∶2 B.b极的电极反应式为2H2O－2e－===O2↑＋4H＋ C.产品室中发生的反应是B(OH)3＋OH－===B(OH)－ 4
电解碱性电解液时，H2O电离出的H＋在阴极得到电子产生H2，根据题图可知电 极1与电池负极连接，为阴极，所以制H2时，连接K1，产生H2的电极反应式为 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。
2024届高考一轮复习化学课件：多池(或多室)电化学装置及分析
考点二 离子交换膜电解池
必备知识 自主预诊 1.离子交换膜的种类
2.离子交换膜的作用 (1)能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触,防止发生化学反应。 (2)能选择性地通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3.离子交换膜的应用
关键能力 考向突破 考向1 单膜电解池及分析 例1.(2023江苏南通等七市调研)微生物电解池(MEC)是一种新型的且能兼 顾氢气或甲烷回收的废水处理技术,将电化学法和生物还原法有机结 合,MEC具有很好的应用前景。微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。 下列有关说法正确的是( )
电极反应式为2H++2e-===H2↑,阳极区的H+通过阳离子交换膜进入阴极区,
电极附近溶液pH不变,C错误;电极b为正极,酸性条件下,O2在正极得到电子
并结合通过质子膜的H+生成水,发生的反应为O2+4H++4e-===2H2O,则电路
中每转移2 mol e-,甲池质子膜右侧溶液质量变化为2 mol× 1 ×18 g·mol-1
2024
高考总复习优Biblioteka 设计GAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JI
第六章 第33讲 多池(或多室)电化学装置及分析
01 考点一 多池串联装置及分析
内
容 索
02 考点二 离子交换膜电解池
引
03 真题演练 角度拓展
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。
答案 D 解析 CO2转化为C2H4、C2H5OH时需要得电子,则M极为阴极,与外接电源 的负极相连,A错误;阴极反应消耗H+,阳极反应生成H+,为维持电解质溶液 呈电中性,阳极产生的H+要通过交换膜向阴极移动,故离子交换膜为阳离子 交换膜,B错误;阳极水失电子,氢离子向左迁移,溶液中水减少了,硫酸根离 子浓度增大,C错误;M极生成乙醇的电极反应式为2CO2+12H++12e===C2H5OH+3H2O,D正确。
例析多池相连电化学装置的解题方法
中通常不单独考察，而是多池相连综合考察 ，因而要求学 生具有扎 实的基础知识储备与强大 Ｏ，溺涟 己池
ＭｇＣＩ 溶 溅 芮 池
本文举例分析常见的多池相连 问题的题 型特点和相应 的解
Ａ．甲池是原 电池 ，乙池是化学能转化为 电能的装置
【关键词】多池相连；电化学；解题方法
【中图分类号】ＴＥ３５７．１２
【文献标识码 】Ａ
【文章编号】１００９－５６２４（２０１８）０７－０１９９－０２
１引言
电化学知识是近几年全国各省市高考题中的必考考点 ，
它是基 于氧化还原反应、化学反应 中的能量变化等知识的
深度 学习，电化学分为原电池与 电解池 两大模块 ，但 考题
根据解 题需要 建立思维模型 ，正确 书写电极反应方程 ｍｏｌ，生成 Ｍｇ（ＯＨ），０．０２５ｍｏｌ，质量为 １．４５ｇ。
式 ，判断 电子转移方 向，阴阳离子移动方 向等，紧抓相 同 ３有外接 电源型
时间 内电极通 过电子 的物质的量相等这一桥梁来解答 电化
（１）建立认 知角度 ：针对有 电源 的此 类题型 ，全部
２．２建 立 角 度 关联
极 为通 入 ｃＨ。０Ｈ的一极 ，正极为通入 Ｏ 的一极 ，乙池 中
根据原 电池的形成条件确定其正负极，较活泼金属或 Ａｇ作 阴极 ， 电极反应为 ｃｕ ＋ ２ｅ一＝＝＝Ｃｕ，Ｂ错 。恢复原
可燃物做负极，另一极为正极。与原 电池负极相连 的是 电 溶液的原则是 电解 了什么则加入什么，乙池 中；２ＣｕＳ Ｏｄ＋
置 中最活泼金属，其在装置为原 电池 （即能 自发进行氧化 最多产生固体 １．４５ｇ
还原反应 的电池 ），其余为 电解池；在 电极附近有可燃物
适用于新高考新教材备战2025届高考化学一轮总复习第6章第33讲多池或多室电化学装置及分析课件
电极附近溶液显酸性,则紫色石蕊溶液在电极a附近变为红色,B项错误;硫
酸根离子不能穿过质子交换膜,C项错误;根据电荷守恒可得:
+
2)=c(HCO3 )+2c(CO3 )+c(OH-)
+
c(K )+c(H
,D项错误。
考向2 多膜电解池及分析
例2(2021·广东卷)钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领
第33讲 多池(或多室)电化学装置及分析
【课标指引】
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。
目录索引
考点一
多池串联装置及分析
必备知识•梳理
1.电解池的串联装置
(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。
HCO3 +H2O+2eHCOO-+2OH-,B 错误;装置Ⅱ中左侧为阴极,右侧为阳极,故
OH-穿过阴离子交换膜由左向右迁移,C 正确;由题干装置可知,空气的作用是
作为载气将含 NH3 的气体吹出反应器,D 正确。
[对点训练1] 下图装置中a、b、c、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
解析 甲装置中,Zn被氧化,所以b电极为负极,a电极为正极;乙池中d电极上
H2O被氧化为O2,所以d电极为阳极,c电极为阴极,与电源负极相连,即与b口
相连,A错误;装置甲中通过氢氧根迁移来平衡电荷,离子交换膜为阴离子交
换膜,装置乙中通过氢离子迁移平衡电荷,为质子交换膜,B正确;a电极上
C2H2被还原为C2H4,根据电子守恒、元素守恒可得电极反应为C2H2+2e+2H2O═C2H4+2OH-,C正确;c电极上的反应为3CO2+18e-+18H+═
酸根离子不能穿过质子交换膜,C项错误;根据电荷守恒可得:
+
2)=c(HCO3 )+2c(CO3 )+c(OH-)
+
c(K )+c(H
,D项错误。
考向2 多膜电解池及分析
例2(2021·广东卷)钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领
第33讲 多池(或多室)电化学装置及分析
【课标指引】
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。
目录索引
考点一
多池串联装置及分析
必备知识•梳理
1.电解池的串联装置
(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。
HCO3 +H2O+2eHCOO-+2OH-,B 错误;装置Ⅱ中左侧为阴极,右侧为阳极,故
OH-穿过阴离子交换膜由左向右迁移,C 正确;由题干装置可知,空气的作用是
作为载气将含 NH3 的气体吹出反应器,D 正确。
[对点训练1] 下图装置中a、b、c、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
解析 甲装置中,Zn被氧化,所以b电极为负极,a电极为正极;乙池中d电极上
H2O被氧化为O2,所以d电极为阳极,c电极为阴极,与电源负极相连,即与b口
相连,A错误;装置甲中通过氢氧根迁移来平衡电荷,离子交换膜为阴离子交
换膜,装置乙中通过氢离子迁移平衡电荷,为质子交换膜,B正确;a电极上
C2H2被还原为C2H4,根据电子守恒、元素守恒可得电极反应为C2H2+2e+2H2O═C2H4+2OH-,C正确;c电极上的反应为3CO2+18e-+18H+═
2024届高三化学高考备考一轮复习：多池串联与“隔膜”电化学装置课件
A．通入NO2的电极为正极，发生还原反应 B．若使用的烃为C2H6，该电极反应为C2H6＋4H2O－14e －===2CO2＋14H＋ C．装置中转移0.4 mol电子时，有0.4NA个H＋通过质子交换 膜 D．装置工作一段时间后，两侧电极室中溶液的pH不变
Dபைடு நூலகம்
2．微生物电化学产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结 合，装置如图所示[其中电源为(CH3)2NNH2－KOH－O2清 洁燃料电池]。下列说法正确的是( )
A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大 B．生成1 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变 D．电解总反应：2Co2＋＋2H2O=通==电==2Co＋O2↑＋4H＋
D
3．(2021·全国甲卷，T13)乙醛酸是一种重要的化工中间体， 可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的 H2O解离为H＋和OH－，并在直流电 场作用下分别向两极迁移。 下列说法正确的是( )
A．光伏并网发电装置中N型半导体为正极 B．c为阳离子交换膜，d、e均为阴离子交换膜 C．保持电流恒定，升高温度可加快合成四甲基氢氧化铵的速率 D．制备182 g四甲基氢氧化铵，两极共产生33.6 L气体(标准 状况)
D
5．(2022·济南模拟)利用双极膜电解制备磷酸和氢氧化钠的原 理如图所示。已知双极膜是一种复合膜，在直流电作用下，中 间界面内水解离为H＋和OH－，并实现其定向通过。下列说法 正确的是( )
多池串联与“隔膜”电化学装置
1.了解多电池串联装置的工作原理与分析。 2.了解含隔膜的电化学装置的原理及应用。
类型一 有外接电源的电解池串联模型
类型二 原电池与电解池串联 1．乙为原电池ZCnu：：负正极极 ，甲为电解池PPtt12： ：阳 阴极 极
2024届新高考新一轮化学总复习课件-第6章第38讲
化学N
命题点
命题前沿 制胜高考
— 21 —
考向 2 多膜电解池 3．(2023·黑龙江大庆质检)设计如图所示装置分离含 BaSO4 和 Na2SO4 的浆液， 并联合制备硫酸和烧碱。下列说法错误的是( D )
化学N
命题点
命题前沿 制胜高考
A．电极 M 上的电势低于电极 N 上的电势 B．膜 b 适合选择阴离子交换膜 C．工作时阳极区溶液的 pH 逐渐减小 D．若导线中流过 4 mol e－，理论上有 4 mol SO42－通过膜 b
移动，所以 P 电极是太阳能电池的正极，N 电极为负极，故 X 电极连接 N 电极，Y
电极连接 P 电极。X 电极流入电子，Y 电极失去电子，为了维持电荷守恒，可以使 阳极室的阳离子(如 H＋)移入阴极室，也可以使阴极室的阴离子(如 SO24－)移入阳极室， 故交换膜可以是阳离子或阴离子交换膜，A 错误；由图 2 知，Y 极 VO2＋失电子转化 为 VO2＋，对应电极反应为 VO2＋－e－＋H2O===VO＋ 2 ＋2H＋，B 正确；Y 电极连接太阳 能电池 P 电极，C 错误；由 Y 电极反应为 VO2＋－e－＋H2O===VO＋ 2 ＋2H＋知，每转 移 1 mol 电子，右池中有 2 mol H＋生成，D 错误。
第六章 化学反应与能量
第38讲 多池、多室的电化学装置
化学N
命题点
命题前沿 制胜高考
— 2—
课标解读
1.了解多池串联装置的分析及应用。2.了解不同类型离子交换膜的特点及应用。 3.理解不同类型离子交换膜在装置中的应用。
化学N
命题点
命题前沿 制胜高考
— 3—
命题点
命题点 1 多池串联的两大模型及原理分析
专题5.8 多池串联电化学装置的解题技巧-
多池串联电化学装置的解题技巧【方法与规律】1、有外接电源电池类型的判断方法分析思路有外接电源的各电池均为电解池，若电池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相同，则该电池为电镀池甲为电镀池，乙、丙均为电解池2、无外接电源电池类型的判断方法(1)直观判断分析思路题目中若有燃料电池、铅蓄电池等在电路中时则为原电池，则其他装置为电解池A为原电池，B为电解池(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断分析思路原电池的特点：自发进行的氧化还原反应，电极一般不相同电解池的特点：电极材料可以相同可以不相同，不要求是不是自发反应A为电解池，B为原电池(3)根据电极反应现象判断分析思路在某些装置中根据电极反应现象可判断电极，并由此判断电池类型如图：若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极，C是负极，甲是电解池，A是阳极，B是阴极。
B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应3、多池串联装置的解题策略有关概念的分析判断在确定了原电池和电解池后，电极的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化及电解质溶液的恢复等，只要按照各自的规律分析就可以了综合装置中的有关计算原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：①串联电路中各支路电流相等；②并联电路中总电流等于各支路电流之和分析：图中装置甲是原电池，乙是电解池，若电路中有0.2 mol电子转移，则Zn极溶解6.5 g，Cu极上析出H2 2.24L(标准状况)，Pt极上析出Cl2 0.1 mol，C极上析出Cu6.4g。
甲池中H＋被还原，生成ZnSO4，溶溶液pH变大；乙池中是电解CuCl2，由于Cu2＋浓度的减小使溶液pH微弱增大，电解后再加入适量CuCl2固体可使溶液复原【巩固练习】1、如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。
下列说法中正确的是()A．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．CuSO4溶液的pH逐渐增大D．CuSO4溶液的pH不变2、如图，烧杯中的溶质均足量，a、b、c、d、e均为石墨电极，通电一段时间后，a电极上有红色物质析出，以下说法正确的是()A．e电极上可以析出使湿润淀粉KI试纸变蓝的气体B．c电极周围溶液变红C．A烧杯内溶液的pH升高D．B烧杯中加一定量的KCl固体可恢复原状3、如图a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解(电解液足量)。
高考化学总复习 专题讲座六 多池串联组合装置的解题方法课时作业
课时作业(二十六) 多池串联组合装置的解题方法一、选择题1．将下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是( )A．Cu电极上发生还原反应B．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动C．片刻后甲池中c(SO2－4)增大D．片刻后可观察到滤纸b点变红色解析：将装置中K闭合，该装置构成原电池，其中Zn电极上发生氧化反应，Cu电极上发生还原反应，故A正确；电子沿Zn→a，在a上溶液中的H＋得到电子，在b上溶液中的OH－失去电子，电子不能直接由a→b，故B错误；该装置工作过程中，甲、乙两烧杯中的SO2－4的浓度都不改变，只是盐桥中的Cl－和K＋分别向甲、乙两烧杯中移动，故C错误；在b处溶液中的OH－失去电子，c(OH－)减小，c(H＋)增大，b处滤纸不可能变红色，故D错误。
答案：A2．(20XX年高考海南卷)如图所示的电解池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( )答案：D3．如图所示，下列叙述正确的是( )A．Y为阴极，发生还原反应B．X为正极，发生氧化反应C．Y与滤纸接触处有氧气生成D．X与滤纸接触处变红解析：考查原电池、电解池的反应原理。
根据图示的装置可以得出左侧的装置为原电池，右侧的装置为电解池。
根据原电池的构成规律：Zn为负极，Cu为正极；由图示连接情况可知X为阳极发生氧化反应，Y为阴极发生还原反应，电极反应分别为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O、2H＋＋2e－===H2↑。
因为在Y电极附近H＋的浓度减小，将使H2＋＋OH－平衡向右移动，移动的结果是c(OH－)>c(H＋)，溶液显碱性，所以Y电极附近溶液变红色。
所以只有A选项正确。
答案：A4.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)＋4e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)C．c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2D．X极为负极解析：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。
2020高考化学总复习第六单元单元总结教案新人教版
单元总结一、“串联电池”两大题型的解题攻略原电池和电解池统称为电池,将多个电池串联在一起,综合考查电化学知识是近年来高考命题的热点,该类题目能够考查考生对解题方法的掌握情况,需要考生具有缜密的思维能力及巧妙的数据处理能力。
这类题目对知识点的考查主要包括以下方面:电极名称的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、的变化、电解后电解质溶液的恢复及运用电子守恒处理相关数据等。
正确判断电池种类和灵活运用整个电路中各个电池工作时各电极上转移电子数目相等是解决多池“串联”试题相关问题的关键。
二、“串联”类电池的解题流程题型一:电解池与电解池的“串联”——有外接电源型与电源负极相连的是阴极,根据“电解池串联时阴、阳极交替出现”原则正推电极,也可以通过装置中某极的变化、现象反推电极。
下图装置中、、、均为电极。
电解过程中,电极和上没有气体逸出,但质量均增大,且增重>。
符合上述实验结果的盐溶液是( )。
选项()()项中当为时极上生成,电极质量不增加,错误项中为为()、极上均产生气体,错误项中极上析出极上析出,其中极质量大于极质量,错误。
题型二:原电池与电解池的“串联”——无外接电源型多个电池“串联”在一起,但没有外接直流电源,其中一个装置是原电池,装置中两个电极活泼性差异较大的装置为原电池,较活泼的作负极,其余均为电解池。
烧杯甲中盛有·的溶液,烧杯乙中盛有·的溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确的是( )。
.甲中极质量减少极有气体产生.甲为电解池,乙为原电池.当甲烧杯中产生气体时,乙烧杯中产生气体的物质的量也为.经过一段时间,乙烧杯中溶液的增大构成甲装置的是活动性不同的电极、电解质溶液,两极形成了闭合的回路,所以甲为原电池装置,且甲为乙的电解提供电能。
电极反应式分别为(烧杯甲中)正极↑负极。
(烧杯乙中)阴极,阳极↑。
烧杯乙中电解氯化铜,铜离子浓度减小,水解程度减小增大。
2024年新人教版高考化学一轮复习讲义(新高考版) 第7章 第43讲 多池、多室的电化学装置
2024年新人教版高考化学一轮复习讲义（新高考版）第43讲多池、多室的电化学装置复习目标1.了解串联装置的连接特点，了解离子交换膜的特点及作用。
2.掌握多池、多室问题分析的一般方法。
3.能熟练用电子守恒、关系式法等进行有关电化学计算。
内容索引考点一 多池串联的两大模型及原理分析考点二 多室装置的分析真题演练 明确考向课时精练><多池串联的两大模型及原理分析1.常见多池串联装置图模型一 外接电源与电解池的串联(如图)必备知识A 、B 为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。
模型二 原电池与电解池的串联(如图)甲、乙两图中，A均为原电池，B均为电解池。
2.二次电池的充电(1)可充电电池原理示意图充电时，原电池负极与外接电源负极相连，原电池正极与外接电源正极相连，记作“正接正，负接负”。
(2)可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。
充电、放电不是可逆反应。
(3)放电时的负极反应和充电时的阴极反应相反，放电时的正极反应和充电时的阳极反应相反。
将负(正)极反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。
＋2OH－===Fe(OH)2Fe－2e－Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－3.电化学计算的三种方法如以电路中通过4 mol e －为桥梁可构建以下关系式：222O 2Cl (Br ) ～阳极产物22H 2C 4u 4A g M n ～～～阴极产物4e －～ ～ (式中M 为金属，n 为其离子的化合价数值)该关系式具有总览电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。
1.如图所示，甲池的总反应式为N 2H 4＋O 2===N 2＋2H 2O ，下列关于该装置工作时的说法正确的是A.该装置工作时，Ag 电极上有气体生成B.甲池中负极反应式为N 2H 4－4e －=== N 2＋4H ＋C.甲池和乙池中溶液的pH 均减小D.当甲池中消耗3.2 g N 2H 4时，乙池中理 论上最多产生6.4 g 固体关键能力√该装置图中，甲池为燃料电池，其中左边电极为负极，右边电极为正极，乙池为电解池，石墨电极为阳极，Ag电极为阴极，阴极上Cu2＋得电子生成铜，无气体生成，A错误；甲池溶液呈碱性，电极反应式不出现H＋，B错误；3.2 g N2H4的物质的量为0.1 mol，转移电子的物质的量为0.4 mol，产生0.2 mol Cu，质量为12.8 g，D错误。
2023年高考化学总复习第一部分考点梳理第六章化学反应与能量第21讲多池、多室的电化学装置
(2) 装 置 Ⅱ 中 Al 电 极 的 电 极 反 应 式 为 _A_l_－_3_e_－_=_=_=_A_l_3＋_、__2_H_2_O_－__4_e－_=_=_=_O_2来自↑__＋_4_H__＋___。
(3)每消耗103.5 g Pb，装置的电流效率为80%，则理论上电解池阴极 上生成___0_._4___ mol H2。
双极膜 在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－ 并分别通过阴膜和阳膜，作为H＋和OH－的离子源
2.离子迁移方向的判断 (1)离子从“生成区”移向“消耗区”以电解CO2制HCOOH为例，其 原理如图所示。
右侧：通入CO2，生成HCOOH，发生还原反应，多孔锡作阴极，电 极反应为CO2＋H＋＋2e－===HCOO－，消耗从左侧迁移过来的H＋。
阳极：电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，产生的H＋结合移入的H2PO2−生 成H3PO2。
阴极：电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，产生的OH－结合移入的Na＋生 成NaOH。
(3)离子从“浓→稀”的溶液区移出，移向“稀→浓”的溶液区以电 化学制备K2Cr2O7为例，其原理如图所示，其中a、b均为石墨电极。
第21讲 多池、多室的电化学装置
考点一
考点二
考点三
高考真题演练 随堂过关训练
考点一
考点一 多池串联的模型及原理分析 必备知识梳理·夯实学科基础
1.有外接电源电池类型的判断方法 有外接电源的各电池均为电解池，若电池阳极材料与电解质溶液中 的阳离子相同，则该电池为电镀池。如图：
则甲为电镀池，乙、丙均为电解池。
考点二
考点二 离子交换膜在电化学装置中的应用
必备知识梳理·夯实学科基础
1.离子交换膜的种类
(3)每消耗103.5 g Pb，装置的电流效率为80%，则理论上电解池阴极 上生成___0_._4___ mol H2。
双极膜 在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－ 并分别通过阴膜和阳膜，作为H＋和OH－的离子源
2.离子迁移方向的判断 (1)离子从“生成区”移向“消耗区”以电解CO2制HCOOH为例，其 原理如图所示。
右侧：通入CO2，生成HCOOH，发生还原反应，多孔锡作阴极，电 极反应为CO2＋H＋＋2e－===HCOO－，消耗从左侧迁移过来的H＋。
阳极：电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，产生的H＋结合移入的H2PO2−生 成H3PO2。
阴极：电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，产生的OH－结合移入的Na＋生 成NaOH。
(3)离子从“浓→稀”的溶液区移出，移向“稀→浓”的溶液区以电 化学制备K2Cr2O7为例，其原理如图所示，其中a、b均为石墨电极。
第21讲 多池、多室的电化学装置
考点一
考点二
考点三
高考真题演练 随堂过关训练
考点一
考点一 多池串联的模型及原理分析 必备知识梳理·夯实学科基础
1.有外接电源电池类型的判断方法 有外接电源的各电池均为电解池，若电池阳极材料与电解质溶液中 的阳离子相同，则该电池为电镀池。如图：
则甲为电镀池，乙、丙均为电解池。
考点二
考点二 离子交换膜在电化学装置中的应用
必备知识梳理·夯实学科基础
1.离子交换膜的种类
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答案 (1)正 (2)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (3)水减少的质量：100 g×(1－1100..0407%%)＝4.5 g， 生成 O2 的体积：18 4g.·5mgol－1×21×22.4 L·mol－1＝2.8 L (4)16 (5)碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中 NaOH 浓度增大 酸 性增大，因为阳极上 OH－失电子生成 O2，溶液中 H＋浓度增加 酸碱性大小没有变化，因为 K2SO4 是强酸强碱盐，浓度增加不影响 溶液的酸碱性
典例 下图所示装置中，甲、乙、丙烧杯依次盛放100 g 5.00%的 NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均 为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4溶液为10.47%，乙 中c电极质量增加。据此回答问题：
(1)电源的N端为______________________________________极。 (2)电极b上发生的电极反应为____________________________。
解析 (1)因为乙中的 c 极质量增加，故 c 为阴极，M 为电源的负极， N 为正极；(2)b 为阳极，反应式为 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；(3)设丙 中电解水的质量为 x，由电解前后溶质质量相等有：100 g×10.00%＝(100 g－x)×10.47%，得 x＝4.5 g，为 0.25 mol，转移 0.5 mol 电子，而整个 电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数均为 0.5 mol，则生成 O2 为 0.5/4＝0.125(mol)，标准状况下体积为 0.125× 22.4＝2.8(L)；(4)Cu2 ＋＋2e－===Cu，转移 0.5 mol 电子，则生成的 m(Cu)＝0.5×21×64＝16(g)。
答案：A
2.按如图装置实验，A、B两烧杯分别盛放200 g 10% NaOH和足 量CuSO4溶液。通电一段时间后，c极上有Cu析出；又测得A烧杯中溶 液的质量减少4.5 g(不考虑水的蒸发)。则下列叙述中正确的是( )
专题讲座六 多池串联组合装置的 解题方法
将原电池和电解池结合在一起，综合考查化学反应中的能量变化、 氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识，是高考试卷中电化学部 分的重要题型。该类题目的考查内容通常有以下几个方面：电极的判 断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、 pH的变化以及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处理相关数据等。
(3)根据电极反应现象判断：在某些装置中根据电极反应或反应现 象可判断电极，并由此判断电池类型，如图：
若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿 色气体，则可知乙是原电池，D是正极，C是负极；甲是电解池，A是 阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。
2．综合装置中的有关计算 原电池和电解池综合装置的有关计算的根 本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两 点： (1)串联电路中各支路电流相等。 (2)并联电路中总电流等于各支路电流之和。 在此基础上分析处理其他各种数据。如图 所示： 图中装置甲是原电池，乙是电解池，若电 路中有0.2 mol电子转移，则Zn极溶解6.5 g，Cu 极上析出H2 2.24 L(标准状况)，Pt极上析出Cl2 0.1 mol，C极上析出Cu 6.4 g。甲池中H＋被还原， 生成ZnSO4，溶液pH变大；乙池中是电解CuCl2， 由于Cu2＋浓度的减小使溶液pH微弱增大，电解 后再加入适量CuCl2固体可使溶液复原。
(3)列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积： _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (4)电极c的质量变化是________g。 (5)电解前后各溶液的酸碱性大小是否发生变化，简述其原因： 甲溶液______________________________________________； 乙溶液______________________________________________； 丙溶液__________________________________________东卷)某同学组装了如图所示的电化学装置，电 极Ⅰ为Al，其他均为Cu，则( )
A．电流方向：电极Ⅳ→A→电极Ⅰ B．电极Ⅰ发生还原反应 C．电极Ⅱ逐渐溶解 D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu
解析：当多个池串联时，两电极材料活泼性相差大的作原电池， 其他池作电解池，由此可知图示中左边两池组成原电池，右边组成电 解池。A.电子移动方向：电极Ⅰ→A→电极Ⅳ，电流方向与电子移动方 向相反，A正确。B.原电池负极在工作中失电子，被氧化，发生氧化反 应，B错误。C.原电池正极为得电子极，铜离子在电极Ⅱ上得电子，生 成铜单质，该电极质量逐渐增大，C错误。D.电解池中阳极为非惰性电 极时，电极本身失电子，形成离子进入溶液中，因为电极Ⅱ为正极， 因此电极Ⅲ为电解池的阳极，其电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，D错 误。
顺利解答该类试题的关键是把握以下三点： (1)透彻理解原电池、电解池的工作原理。 (2)准确判断原电池和电解池。 (3)灵活利用电子守恒，是数据处理的法宝。
1．多池串联装置中电池类型的判断 (1)直接判断：非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在 电路中，则其他装置为电解池。如图：A为原电池，B为电解池。
(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断：原电池一般是两种 不同的金属电极或一个金属电极一个碳棒做电极；而电解池则一般都 是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和 电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般 不能和电解质溶液自发反应。如图：B为原电池，A为电解池。