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原電池與電解池的互變綜合

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)和化學(xué)計(jì)算等知識(shí)是電化學(xué)部分的重要題型之一。下面分析兩道試題，來探討一下這類試題的特點(diǎn)和解法。

例1  如下圖所示的裝置，兩硬質(zhì)玻璃管中盛滿滴有酚酞的NaCl飽和溶液，為多孔石墨電極。只接通時(shí)，附近溶液變紅，兩硬質(zhì)玻璃管中均有氣體產(chǎn)生。一段時(shí)間后（兩硬質(zhì)玻璃管中液面未脫離電極），斷開，接通，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明此時(shí)該裝置構(gòu)成原電池。下列關(guān)于該原電池的敘述正確的是（    ）

  A. 的電極名稱為陰極

  B. 的電極名稱為負(fù)極

  C. 的電極反應(yīng)式為

  D. 的電極反應(yīng)式為

  解析：本題主要考查原電池和電解池的工作原理。只接通，此時(shí)該裝置為電解池，附近溶液變紅，說明為陰極，水電離產(chǎn)生的放電（還原反應(yīng)），此處溶液呈堿性。斷開，接通，此時(shí)該裝置為原電池，應(yīng)為負(fù)極，電解產(chǎn)生的發(fā)生氧化反應(yīng)： 應(yīng)為正極，電解產(chǎn)生的發(fā)生還原反應(yīng)：。

答案：D

例2  某研究性學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備用如下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。甲、乙、丙三位同學(xué)分別選擇了如下電極材料和電解質(zhì)溶液：

A電極

B電極

X

甲

Cu

Zn

乙

Pt

Pt

丙

Fe

Cu

？

（1）甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中只將電鍵閉合，B電極上的電極反應(yīng)式為___________。

（2）乙同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行電解氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn)，則電解時(shí)的總反應(yīng)式為___________，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)閉合的電鍵組合為___________（填序號(hào)）。

A. 和                      B. 和                C. 和

D. 和                     E. 和

（3）丙同學(xué)準(zhǔn)備在鐵上鍍銅，選擇了某種鹽來配制電鍍液，則該鹽中所含的陽離子為___________，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)閉合的電鍵組合為___________（選項(xiàng)同上，填序號(hào)）。

解析：本題綜合考查了原電池、電解池和電鍍池的工作原理。（1）電鍵閉合時(shí)構(gòu)成原電池，鋅為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。（2）電解溶液時(shí)，A、B應(yīng)該分別與電池的兩極相連，連接方式有兩種：和或和。（3）電鍍時(shí)，用鍍層金屬作陽極，待鍍金屬作陰極，選用含鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。

答案：（1）

（2）          CD

（3）           D