1、压轴题二 以电化学内容为核心的综合题题型示例题型一 原电池原理及其应用【例1】(11分)(1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_(填序号)。AC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H0B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H0CNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H0(2)以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为_。(3)固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作原理如图所示，已知电池中电解质为熔融固体氧化物，O2可以在其中自由移动。回答下列问题。正极：_；负极：_(填电极a或电极b
2、)。O2移向_极(填“正”或“负”)。当燃料气为C2H4时，其正极、负极反应式分别为正极：_；负极：_。解析(1)原电池对应的是自发进行的氧化还原反应，结合题干的信息，可以确定B能够设计成原电池；(2)正极的电极反应式为O24e2H2O=4OH；(3)由于燃料气在负极上失电子，而O2在正极上得电子，所以电极a为负极,电极b为正极，O2在正极上生成，移向负极。正极反应式为O24e=2O2负极反应式为C2H46O212e=2CO22H2O在共同书写电极反应式时，要注意电子守恒。答案(1)B(2分)(2)O24e2H2O=4OH(2分)(3)电极b(1分)电极a(1分)负(1分)3O212e=6O2
3、(2分)C2H46O212e=2CO22H2O(2分)评分细则(1)把“B”写成“b”不得分。(3)正、负极颠倒书写不得分，不写电子守恒的扣1分。题型二 电解池原理及其应用【例2】(13分)A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如表所示：阳离子Na、K、Cu2阴离子SO24、OH如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的 A 溶液、足量的 B 溶液、足量的 C 溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后,测得乙中 c 电极质量增加了 16 g。常温下各烧杯中溶液的 pH 与电解时间 t 的关系如图所示。据此回答下列问题：(1)M为电源的_极(填“正”或“负”)，电极b上
4、发生的反应为_；(2)计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积为_；(3)写出乙烧杯中的总反应：_；(4)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行_(填“能”或“否”)，原因是_；(5)若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g，要使丙恢复到原来状态的操作是_。解析 由乙中 c 电极质量增加并结合电解质的可能组成知，乙中电解质为 CuSO4，c 为阴极，并以此为依据推出 M 为负极；b 是阳极，放电的只能是 OH。由丙溶液在电解中 pH 不变知丙中溶液是硫酸钾或硫酸钠，e 是阴极，是 H放电生成 H2，当 c 电极上生成 16 g Cu 时，易求出丙中电解的水为
5、4.5 g，故只需要向烧杯中加入 4.5 g 水即能使溶液恢复到原来的状态。由电极反应 Cu22e=Cu 知，转移的电子为 0.5 mol，故生成的氢气为 0.25 mol。当 CuSO4 电解完时，溶液中还存在硫酸,故电解仍能进行。答案(1)负(1分)4OH4e=2H2OO2(2分)(2)5.6 L(2分)(3)2CuSO42H2O=电解 2CuO22H2SO4(2分)(4)能(1分)CuSO4电解完后，溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水仍能继续进行(2分)(5)向丙烧杯中加4.5 g水(3分)评分细则(1)把“负”写成“”不得分，漏写“”不扣分。(2)漏写单位扣1分。(3)漏写“电
6、解”不得分，写成“通电”不扣分，少写“”不扣分。(4)直接加水不得分，必须指明数量。题型三 原电池原理、电解池原理的综合应用【考点精讲】在综合性考试中，往往把原电池、电解池综合起来考查，难度有所增加，但“万变不离其宗”，总而言之，还是对基础知识的考查。分析时，要注意准确判断电子流向，从而判断正、负极或阴、阳极；由电解规律判断离子趋向，从而书写电极反应式，进行有关判断或计算。【例3】(10分)如图，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A、B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极材料，它在碱性溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D
7、和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，打开K，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。(1)R为_(填“正”或“负”极)。(2)A极附近溶液的现象是_，B极附近发生的电极反应式为_。(3)滤纸上的紫色点向_(填“A”或“B”)方移动。(4)当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，C中的电极为_(填“正”或“负”)极，电极反应式为_。解析 电解 KOH溶液就是电解水，两极分别产生氢气和氧气，因为相同条件下产生氢气的体积是氧气体积的两倍，C 管中气体体积比 D 管中的大，所以 C 管中收集到的是氢气，D 管中收集
8、到的是氧气。(1)氢气是在阴极产生的，所以 M 是阴极，与之相连的 R 是电源的负极。(2)B 是电解池的阳极，A 是电解池的阴极。电解 Na2SO4 溶液相当于电解水，电解时 H移动到 A 极(阴极)得电子被还原为氢气，破坏了 A 极附近水的电离平衡，导致 A 极附近溶液显碱性，使酚酞试液变红。B 极 OH被氧化，放出氧气。(3)KMnO4 溶液中，紫色的阴离子 MnO4 向阳极(B 极)移动。(4)当 C、D 里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，此时装置变为燃料电池。经过一段时间，C、D 中气体逐渐减少，氢气和氧气反应生成水，在碱性条件下，C 中氢气发生氧化反应，电极反应方程式
9、为 2H24OH4e=4H2O。答案(1)负(1 分)(2)溶液变红(2 分)4OH4e=2H2OO2(2 分)(3)B(2 分)(4)负(1 分)2H24OH4e=4H2O(2 分)评分细则(1)把“负”写成“”不得分。(2)写成“红”不得分，少写“”扣1分。(3)把“B”写成“b”不得分。(4)写成H22OH2e=2H2O同样得分。【题目示例】(15分)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲装置的名称是_；乙装置的名称是_；Zn为_极；Pt为_极。(2)写出电极反应式：Cu极_；C极_。阅卷现场(3)
10、当甲中产生 0.1 mol 气体时，乙中析出铜的质量应为_；乙中产生的气体在标准状况下的体积应为_。(4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，开关闭合一段时间后，乙中溶液的颜色_(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。(5)若乙中电极不变，将其溶液换成 NaCl 溶液，开关闭合一段时间后，甲中溶液的 pH 将_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；乙中溶液的 pH 将_。(6)如果乙中电极不变，将其溶液换成饱和 Na2SO4 溶液，开关闭合一段时间，当阴极上有 a mol 气体生成时，同时有 w g Na2SO410H2O 晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为_(用含 w、a 的表达式表示，不必化简)。【批阅现场】评卷人018得分5标准答案(1)原电池 电解池 负 阳(各1分，共4分)(2)2H2e=H2 Cu22e=Cu(各1分，共2分)(3)6.4 g 2.24 L(各2分，共4分)(4)无变化(1分)(5)增大 增大(2分)(6)142w322(w18a)100%(2分)得失点评 本题较为基本，一般学生得分应在 10 分以上，但由于粗心大意，计算不准确，造成失分比较严重。平时学生应严格要求自己，规范训练，尽可能不用计算器。返 回
