A．电解过程中，化学能转化为电能
B．粗镍作阳极，发生还原反应
C．利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属
D．粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比
【答案】CD
【解析】A项，电解过程中，是电能转化为化学能，错误；B项，阳极发生氧化反应，错误；C项，
根据离子的氧化性，可判断Cu、Pt、Au的活动性比Ni弱，Fe、Zn的活动性比Ni强，所以利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属；D项，阴极是Ni2＋+2e－=Ni，粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比，正确。
典例5某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意如图，下列说法不正确的是（ ）
A．A为电源正极
B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O
＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
C．阴极区附近溶液pH降低
D．若不考虑气体的溶解，当收集到H213.44L（标准状况）时，有0.1molCr2O
被还原
【答案】C
【解析】根据图示，A作阳极，B作阴极，电极反应式为阳极：
Fe－2e－===Fe2＋阴极：
2H＋＋2e－===H2↑然后，Cr2O
＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O由于在阴极区c（H＋）减小，pH增大。
根据6H2～6Fe2＋～Cr2O
得，当有13.44L（标准状况）H2放出时，应有0.1molCr2O
被还原。
二.原电池、电解池、电镀池的比较
原电池
电解池
电镀池
定义
将化学能转变成电能的装置
将电能转变成化学能的装置
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。
一种特殊的电解池。
装
置
举
例
形
成
条
件
①活动性不同的两电极（连接）
②电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）
③形成闭合回路
①两电极接直流电源
②两电极插人电解质溶液
③形成闭合回路
①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极
②电镀液必须含有镀层金属的离子
电
极
名
称
负极：
较活泼金属；
正极：
较不活泼金属（或能导电的非金属等）
阳极：
电源正极相连的电极
阴极：
电源负极相连的电极
阳极：
镀层金属；
阴极：
镀件
电
子
流
向
负极
正极
电源负极
阴极
电源正极
阳极
电源负极
阴极
电源正极
阳极
电
极
反
应
负极（氧化反应）：
金属原子失电子；
正极（还原反应）：
溶液中的阳离子得电子
阳极（氧化反应）：
溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子；
阴极（还原反应）：
溶液中的阳离子得电子
阳极（氧化反应）：
金属电极失电子；
阴极（还原反应）：
电镀液中阳离子得电子
离子流向
阳离子：
负极→正极（溶液中）
阴离子：
负极←正极（溶液中）
阳离子→阴极（溶液中）
阴离子→阳极（溶液中）
阳离子→阴极（溶液中）
阴离子→阳极（溶液中）
典例6（2014广东）某同学组装了图4所示的电化学装置电极I为Al，其他电极均为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
【答案】A
典例7某同学设计一个燃料电池（如下图所示），目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
（1）通入氢气的电极为____（填“正极”或“负极”），负极的电极反应式为________。
（2）石墨电极为___（填“阳极”或“阴极”），反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，______（填“铁极”或“石墨极”）区的溶液先变红。
（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________（填“增大”“减小”或“不变”）。
精铜电极上的电极反应式为______________。
【答案】
（1）负极 H2－2e－＋2OH－===2H2O
（2）阳极 铁极 （3）减小 Cu2＋＋2e－===Cu
【解析】
（1）通入氢气的电极为负极，由于电解质溶液是碱性的，所以该电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O。
（2）由于石墨电极与电源的正极连接，所以石墨电极为阳极，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，溶液中的H＋在阴极（Fe电极）放电，破坏了附近的水的电离平衡，该区域的溶液显碱性，因此铁极的溶液先变红。
典例8按如图所示装置进行实验，并回答下列问题。
（1）判断装置的名称：
A池为________，B池为________。
（2）锌极为____极，Cu2＋在溶液中向________（填“Zn”或“Cu”）极运动。
（3）电极反应式
正极________________________________________________________________________，
负极________________________________________________________________________。
（4）若溶液X为滴有酚酞的KCl溶液
①石墨棒C1的电极反应式为______________________，石墨棒C2附近发生的实验现象为__________，溶液中的K＋向__________（填“C1”或“C2”）电极移动；
②当C2极析出224mL气体（标准状况时），锌的质量变化________（填“增加”或“减少”）________g，此时B中的溶液的体积为200mL，则pH为________。
（5）若溶液X为CuSO4溶液（足量）
①B池中总反应的离子方程式为______________________________________________；
②反应一段时间后，A池中Cu电极增重3.2g，要使B池溶液恢复到起始状态，向溶液中加入适量的________，其质量为________g。
【答案】
（1）原电池 电解池
（2）负 Cu
（3）Cu2＋＋2e－===Cu Zn－2e－===Zn2＋
（4）①2Cl－－2e－===Cl2↑ 产生无色气泡，溶液变红 C2 ②减少 0.65 13
（5）①2Cu2＋＋2H2O
2Cu＋O2↑＋4H＋
②CuO 4（或CuCO3 6.2）
【解析】
（1）A装置中可自发进行氧化还原反应：
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，是原电池，B装置是电解池。
（2）A装置中Zn是负极，阳离子在溶液中移向正极，Cu2＋在溶液中向Cu。
（3）电极反应式：
正极Cu2＋＋2e－===Cu 负极Zn－2e－===Zn2＋。
（4）若溶液X为滴有酚酞的KCl溶液，C1是阳极，①反应式为：
2Cl－－2e－===Cl2↑，C2极上发生还原反应：
2H＋＋2e－===H2↑，使水的电离平衡正向移动，OH－浓度增大，酚酞变红，溶液中的K＋向阴极移动，即C2极。
②当C2极析出224mL气体（标准状况时），产生H20.01mol，转移电子数为0.02mol，锌的质量减少0.65g，同时产生0.01molNaOH，c（OH－）=0.01mol/L，pH=13。
（5）若溶液X为CuSO4溶液（足量），①B池中总反应的离子方程式为2Cu2＋＋2H2O
2Cu＋O2↑＋4H＋。
②反应一段时间后，A池中Cu电极增重3.2g，要使B池溶液恢复到起始状态，向溶液中加入适量的CuO 4g（或CuCO3 6.2g）。
一.原电池与电解池的组合装置
将原电池和电解池结合在一起，或几个电解池串联在一起，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。
解答该类试题时电池种类的判断是关键，整个电路中各个电池工作时电子守恒，是数据处理的法宝。
1.多池串联装置中电池类型的判断
⑴ 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。
⑵ 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和一个碳棒作电极；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电极。
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。
⑶ 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.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、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液离子的移动、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。
典例1（2014天津）已知：
锂离子电池的总反应为：
LixC+Li1-xCoO2
C+LiCoO2，锂硫电池的总反应为：
2Li+S
Li2S有关上述两种电池说法正确的是
A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
【答案】B
二.电解的有关计算
1．计算的原则
（1）阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。
（2）串联电路中通过各电解池的电子总数相等。
（3）电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。
2．计算的方法
（1）根据电子守恒法计算：
用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。
（2）根据总反应式计算：
先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。
（3）根据关系式计算：
根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。
如电解计算时常用的定量关系为4e－～4Ag～2Cu～2Cl2～2H2～O2～4H＋～4OH－。
3．计算步骤
首先要正确书写电极反应式（要特别注意阳极材料）；其次注意溶液中有多种离子共存时，要根据离子放电顺序确定离子放电的先后；最后根据得失电子守恒进行相关计算。
典例2如图为相互串联的甲乙两个电解池，X、Y为直流电源的两个电极。
电解过程中，发现石墨电极附近先变红。
请回答：
（1）电源X极为________极（填“正”或“负”），乙池中Pt电极上的电极反应式为________________。
（2）甲池若为电解精炼铜的装置，其阴极增重12.8g，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为________，电路中通过的电子为________mol。
（3）在
（2）的情况下，若乙池剩余溶液的体积仍为400mL，则电解后所得溶液c（OH－）＝____________。
【答案】
（1）正 2Cl－－2e－===Cl2↑
（2）4.48L 0.4 （3）1mol·L－1
（3）乙池发生反应：
2Cl－＋2H2O
2OH－ ＋H2↑ ＋ Cl2↑
222.4L
n（OH－）4.48L
n（OH－）＝0.4mol，
电解后所得溶液c（OH－）＝
＝1mol·L－1
典例3某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答：
Ⅰ.用图1所示装置进行第一组实验。
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是________（填字母序号）。
A．铝 B．石墨
C．银D．铂
（2）N极发生反应的电极反应式为__________________________________________。
（3）实验过程中，SO
________（填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有
__________________。
Ⅱ.用图2所示装置进行第二组实验。
实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；
停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。
查阅资料发现高铁酸根（FeO
）在溶液中呈紫红色。
（4）电解过程中，X极区溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe－6e－＋8OH－===FeO
＋4H2O和4OH－－4e－===2H2O＋
O2↑，若在X极收集到1344mL气体，在Y极收集到168mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少________g。
【答案】Ⅰ.
（1）A
（2）2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
（3）从右向左 滤纸上有红褐色斑点产生（答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可）Ⅱ.（4）增大 （5）0.84
（3）原电池中，阴离子向负极移动，故SO
从右向左移动。
铁作电解池的阳极，失电子生成Fe2＋，
Fe2＋与OH－结合生成Fe（OH）2，Fe（OH）2被空气中的氧气氧化生成红褐色沉淀，因此滤纸上会有红褐色斑点产生。
Ⅱ.（4）图2装置是电解池，X极为阴极区，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故pH增大。
（5）根据电子转移守恒可得关系式：
1344mL/22400mL·mol－1×2＝168mL/22400mL·mol－1×4＋n（Fe）×6，解之得n（Fe）＝0.015mol，m（Fe）＝0.84g。
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