电化学组合装置及介绍
电化学组合装置专题分析
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。
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。如下图中，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为金属电极另一个碳棒做电极；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。如下图中，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，利用有关概念作分析和判断，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即可。
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。
上图中，装置甲是原电池，装置乙是电解池，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H22.24 L(标准状况)，Pt极上析出Cl20.1 mol，C极上析出Cu 6.4 g。甲池中H＋被还原，产生H2，负极Zn氧化生成ZnSO4溶液，pH变大；乙池中是电解CuCl2溶液，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。
【典例解析】
1．烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，组成的装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A．A为原电池，B为电解池
B．A为电解池，B为原电池
C．当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol
D．经过一段时间，B烧杯中溶液的pH增大
解析：选B 构成A装置的是活泼性不同的两电极，两电极均浸在电解质溶液中，两极形成了闭合回路，所以A装置为原电池装置，且A装置为B装置提供电能。A装置中的电极反应式：正极：2H＋＋2e－===H2↑，负极：Fe－2e－===Fe2＋。B装置中的电极反应式：阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。装置B是电解氯化铜溶液，铜离子浓度减小，
水解程度减小，溶液的pH 增大。
2.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。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
(1)甲池为________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH 3OH 电极的电极反应为________________________________________________________________________。
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为__________________________________________________________________。
(3)当乙池中B 极质量增加5.40 g 时，甲池中理论上消耗O 2的体积为________mL(标准状况)，丙池中________极析出________g 铜。
(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl 溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH 将________(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH 将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
[解析] (1)甲池为原电池，通入CH 3OH 的电极为负极，电极反应为：CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－3＋6H 2O 。
(2)乙池中为用惰性电极电解AgNO 3溶液，其中A 作阳极，B 作阴极，总反应为：4AgNO 3＋2H 2O 电解,4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3。
(3)根据各电极上转移的电子相同，则n (Ag)＝4n (O 2)＝2n (Cu)，故V (O 2)＝14×5.40108
×22.4 L＝0.28 L ＝280 mL ，m (Cu)＝12×5.40108
×64 g＝1.60 g 。 (4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl 溶液，根据丙中总反应2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH
＋H 2↑＋Cl 2↑，溶液pH 增大，而甲中总反应为2CH 3OH ＋3O 2＋4KOH===2K 2CO 3＋6H 2O ，溶液pH 减小。
[答案] (1)原电池 CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－
3＋6H 2O (2)阳极 4AgNO 3＋2H 2O 电解,4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3 (3)280 D 1.6 (4)减小 增大
专项训练
1. (2014·广东高考)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：Cu 2＋＋2e －
===Cu
解析：选A 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 项，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 项，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 项，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 项，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 －===Cu 2＋，D 错误。
2．(2014·天津高考)已知：锂离子电池的总反应为：Li x C ＋Li 1－x CoO 2 放电充电C ＋LiCoO 2，
锂硫电池的总反应为：2Li ＋S 放电充电Li 2S 。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
解析：选B 锂离子电池放电时，为原电池，阳离子Li ＋向正极移动，A 错误。锂硫电池充电时，为电解池，锂电极发生还原反应生成Li ，B 正确。电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的多少，两种电池材料不同，显然其比能量不同，C 错误。由图可知，锂离子电池的电极材料为C 和LiCoO 2，应为该电池放电完全所得产物，而锂硫电池的电极材料为Li 和S ，应为充电完全所得产物，故此时不是锂离子电池给锂硫电池充电的过程，D 错误。
3．(2015·江苏高考·10)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法
正确的是
····················( )
A．反应CH4＋H2O3H2＋CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子
B．电极A上H2参与的电极反应为
H2＋2OH－－2e－2H2O
C．电池工作时,C向电极B移动
D．电极B上发生的电极反应为
O2＋2CO2＋4e－2C
【解析】选D。根据化学反应方程式,每有1 mol甲烷参与反应转移电子数为6 mol,A项错误;因为电解质为熔融态的碳酸盐,所以电极A上H2参与的电极反应式为H2－2e－＋C H2O ＋CO2,B项错误;根据原电池工作原理,电极A是负极,电极B是正极,阴离子向负极移动,碳酸根离子向负极移动(A电极),C项错误;电极B上氧气得电子与二氧化碳结合生成碳酸根离子,因此电极反应式为O2＋4e－＋2CO22C,D项正确。
4．(2015·扬州调研)如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。当闭合开关S后，以下表述正确的是( )
A．电流表指针不发生偏转
B．Al、Pt两极有H2产生
C．甲池pH减小，乙池pH不变
D．Mg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应
解析：选D 甲池Al能与NaOH溶液反应，所以为原电池，乙池Pt、C均不与NaOH溶液反应，故乙池为电解池，电流表指针偏转。甲池中Mg为正极，产生H2，Al为负极溶解，Pt作阴极产生H2，C作阳极产生O2，甲池消耗NaOH，pH减小，乙池消耗水，pH增大。根据电子转移数目相等，则Mg、C两极产生的O2、H2体积比为1∶2，在一定条件下可以完全反应。
5．铅蓄电池的工作原理为： Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。研读下图，下列判断不正确的是( )
A. K 闭合时，d 电极反应式：PbSO 4＋2H 2O －2e －===PbO 2＋4H ＋＋SO 2－
4
B. 当电路中转移0.2 mol 电子时，Ⅰ中消耗的H 2SO 4为0.2 mol
C. K 闭合时，Ⅱ中SO 2－4向c 电极迁移
D. K 闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d 电极为正极
解析：选C 选项A ，K 闭合时Ⅰ为原电池，Ⅱ为电解池，Ⅱ中发生充电反应，d 电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO 4 ＋ 2H 2O －2e － === PbO 2 ＋ 4H ＋＋ SO 2－4正确。选项B ，在上述总反应式中，得失电子总数为2e －，当电路中转移0.2 mol 电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2 mol ，正确。选项C ，K 闭合时d 是阳极，阴离子向阳极移动，错误。选项D ，K 闭合一段时间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c 表面生成Pb ，放电时做电源的负极，d 表面生成PbO 2，做电源的正极，所以D 项正确。
6．(2013·海南高考)下图所示的电解池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( )
解析：选D 题意表明b 、d 没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序表中(H)以后，只有D 符合题意。
7．用铅蓄电池电解AgNO 3、Na 2SO 3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)＋PbO 2(s)＋2H 2SO 4(aq) 放电充电2PbSO 4(s)＋2H 2O(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 g
B．放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：
PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－4(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)
C．c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2
D．X极为负极
解析：选A 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。
8．某同学按下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当K闭合时，SO2－4从右向左通过交换膜移向A极。下列分析正确的是( )
A．溶液中c(A2＋)减小
B．B极的电极反应：B－2e－===B2＋
C．Y电极上有H2产生，发生还原反应
D．反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀
解析：选D 根据SO2－4从右向左通过交换膜移向A极，则A极为负极，故A极的电极反应为A－2e－===A2＋，溶液中c(A2＋)增大，A错误；B极为正极，发生还原反应，B错误；Y 电极为阳极，为Cl－放电，发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，有Cl2产生，C错误；右边U形管中最初为电解AlCl3溶液，X电极为H＋放电，c(H＋)减小，c(OH－)增大，且Al3＋移向X 极，因此会产生Al(OH)3白色胶状沉淀，D正确。
9．(2015·杭州模拟)假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。①～⑧为各装置中的电极编号。下列说法错误的是( )
A．当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源
B．当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生
C．当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；③→②
D．当K闭合后，A、B装置中pH变大，C、D装置中pH不变
解析：选A 当K闭合时，B装置构成原电池，在电路中作电源，整个电路中电子的流动方向为③→②；①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；B装置中消耗H＋，pH变大，A装置中电解饱和食盐水，pH变大；C装置中相当于在银上镀铜，pH不变；D装置中相当于铜的电解精炼，pH 不变。
10.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，电极反应式为__________________；
铜极为________极，电极反应式为__________________；
石墨棒C1为____极，电极反应式为__________________；
石墨棒C2附近发生的实验现象为____________________________。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况)时，锌的质量________(填“增加”或“减少”)________g，CuSO4溶液的质量________(填“增加”或“减少”)________g。
解析：A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即A原电池带动B电解池。A池中Zn为负极，Cu为正极，
B池中C1为阳极，C2为阴极，阴极区析出H2，周围OH－富集，酚酞变红，且n(H2)＝0.224 L
22.4 L·mol
＝0.01 mol，故电路中转移电子的物质的量为0.01 mol×2＝0.02 mol，根据得失电子守恒，锌极有0.01 mol Zn溶解，即Zn极质量减少0.01 mol×65 g·mol－1＝0.65 g，铜极上有0.01 mol Cu析出，即CuSO4溶液增加了0.01 mol×(65 g·mol－1－64 g·mol－1)＝0.01 g。
答案：(1)原电池电解池
(2)负Zn－2e－===Zn2＋正Cu2＋＋2e－===Cu 阳2Cl－－2e－===Cl2↑有无色气体产生，附近溶液出现红色(3)减少0.65 增加0.01
11.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12.8 g，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400 mL，则电解后所得溶液c(OH－)＝________。
解析：(1)由题意得X 极为正极，Pt 电极为电解池的阳极，电极反应式为2Cl －－2e －
===Cl 2↑。
(2)甲池的阴极电极反应式：Cu 2＋＋2e －===Cu 。
乙池的阴极电极反应式：2H ＋＋2e －===H 2↑
由电子守恒得：
Cu ～ 2e － ～ H 2
64 g 2 mol 22.4 L
12．8 g n (e －) V (H 2)
则：n (e －)＝0.4 mol V (H 2)＝4.48 L
(3)乙池发生反应：
2Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑
2 22.4 L
n (OH －) 4.48 L n (OH －)＝0.4 mol
电解后所得溶液c (OH －)＝1 mol·L －1
。
答案：(1)正 2Cl －－2e －===Cl 2↑ (2)4.48 L 0.4
(3)1 mol·L －1
12．如下图装置所示，C 、D 、E 、F 、X 、Y 都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A 、B 为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F 极附近呈红色。
请回答：
(1)B 极是电源的______________，一段时间后，甲中溶液颜色________，丁中X 极附近的颜色逐渐变浅，Y 极附近的颜色逐渐变深，这表明____________________________，
在电场作用下向Y 极移动。
(2)若甲、乙装置中的C 、D 、E 、F 电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。
(3)现用丙装置给铜件镀银，则H 应是______________(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是________溶液。当乙中溶液的pH 是13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件
上析出银的质量为________，甲中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)若将C 电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析：(1)由装置图知，直流电源与各电解池串联；由“F 极附近呈红色”知，F 极为阴极，则E 极为阳极、D 极为阴极、C 极为阳极、G 极为阳极、H 极为阴极、X 极为阳极、Y 极为阴极、A 极为正极、B 极为负极。甲装置是用惰性电极电解CuSO 4溶液，由于Cu 2＋
放电，导致c (Cu 2＋)降低，溶液颜色逐渐变浅；丁装置是胶体的电泳实验，由于X 极附近的颜色逐渐变浅，Y 极附近的颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷。
(2)当甲、乙装置中的C 、D 、E 、F 电极均只有一种单质生成时，C 、D 、E 、F 电极的产物分别为O 2、Cu 、Cl 2、H 2，根据各电极转移电子数相同，则对应单质的物质的量之比为1∶2∶2∶2。
(3)给铜件镀银，根据电镀原理，铜件作阴极，银作阳极，电镀液是可溶性银盐。当乙中溶液的pH 是13时，则乙中n (OH －)＝0.1 mol/L×0.5 L＝0.05 mol ，即各电极转移电子0.05 mol ，所以丙中析出银0.05 mol ；甲装置中由于电解产生H ＋，导致溶液的酸性增强，pH 变小。
(4)若将C 电极换为铁，则铁作阳极发生反应：Fe －2e －===Fe 2＋，D 极发生：Cu 2＋＋2e
－===Cu ，则总反应的离子方程式为Fe ＋Cu 2＋=====电解Cu ＋Fe 2＋。 答案：(1)负极 逐渐变浅 氢氧化铁胶粒带正电荷
(2)1∶2∶2∶2
(3)镀件 AgNO 3(合理即可) 5.4 g 变小
(4)Fe ＋Cu 2＋=====电解Cu ＋Fe 2＋
13．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH 在5.0 ～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3 沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计如图所示装置示意图。
(1)实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的________。
A ．BaSO 4
B ．CH 3CH 2OH
C ．Na 2SO 4
D ．NaOH
(2)电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是：
Ⅰ.______________；Ⅱ.______________。
(3)电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是________________________________________________________________________。
(4)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料作电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质的化学式是______________________。
解析：(1)为了增强溶液的导电性，因此可选用易溶性强电解质溶液，排除A和B，考虑到题中要求电解时保持污水的pH在5.0～6.0之间，因此不能添加NaOH。
(2)电解时铁作阳极，因此主要发生Fe－2e－===Fe2＋，同时也发生副反应，即溶液中的OH－失电子被氧化生成O2。
(3)根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式。
(4)由于原电池的负极产物有水生成，所以负极必有CO2－3参加反应，同时根据碳元素守恒可知A必为CO2，负极反应式可表示为CH4＋4CO2－3－8e－===5CO2＋2H2O。
答案：(1)C (2)Fe－2e－===Fe2＋4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
(3)4Fe2＋＋10H2O＋O2===4Fe(OH)3↓＋8H＋(4)CO2
14．下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放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。
(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为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__________________________________________；
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、碱性强弱是否发生变化，简述其原因：
甲溶液__________________________________________________________；
乙溶液_____________________________________________________________；
丙溶液______________________________________________________________。
(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？_____________ _______________________________________________________________________ 解析：(1)①乙中c 电极质量增加，说明c 处发生的反应为：Cu 2＋＋2e －
===Cu ，c 电极应为阴极，则M 为负极，N 为正极。
②甲中盛放的是NaOH 溶液，电解时实质上是电解水，b 电极上的电极反应为：4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑。而要计算出b 电极上产生气体的体积，就必须先根据丙中K 2SO 4浓度的变化计算出转移电子的物质的量。设丙中电解水的质量为x g ，由电解前后溶质的质量相等可得：100×10%＝(100－x )×10.47%，x ＝4.5 g ，所以整个反应转移了0.5 mol 电子，根据电极反应式可计算出b 电极放出的O 2为0.125 mol ，其体积为2.8 L ，c 电极上析出的铜为0.25 mol ，其质量为16 g 。
⑤甲中电解的是水，NaOH 浓度增大；乙中水电离出来的OH －放电，H ＋浓度增大；丙中电解的也是水，虽然K 2SO 4浓度变大，但pH 不变。
(2)铜全部析出时溶液变为H 2SO 4溶液，电解仍可以继续进行。
答案：(1)①正 ②4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑
③丙中水减少的质量：100 g×? ??
??1－10.00%10.47%＝4.5 g ，转移电子的物质的量：4.5 g 18 g/mol ×2＝0.5 mol ，生成O 2的体积：0.5 mol 4×22.4 L/mol＝2.8 L ④16 ⑤碱性增强，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH 浓度增大 酸性增强，因为电解后生成H 2SO 4，溶液中H ＋浓度增大 酸碱性大小没有变化，因为K 2SO 4是强酸强碱盐，浓度增大不影响溶液的酸碱性
(2)能继续进行，因为CuSO 4溶液已转变为H 2SO 4溶液，反应也就变为水的电解反应
电化学组合装置及介绍
电化学组合装置专题分析 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。 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。如下图中，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为金属电极另一个碳棒做电极；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。如下图中，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，利用有关概念作分析和判断，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即可。 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。 上图中，装置甲是原电池，装置乙是电解池，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H22.24 L(标准状况)，Pt极上析出Cl20.1 mol，C极上析出Cu 6.4 g。甲池中H＋被还原，产生H2，负极Zn氧化生成ZnSO4溶液，pH变大；乙池中是电解CuCl2溶液，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。 【典例解析】 1．烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，组成的装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A．A为原电池，B为电解池 B．A为电解池，B为原电池 C．当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol D．经过一段时间，B烧杯中溶液的pH增大 解析：选B 构成A装置的是活泼性不同的两电极，两电极均浸在电解质溶液中，两极形成了闭合回路，所以A装置为原电池装置，且A装置为B装置提供电能。A装置中的电极反应式：正极：2H＋＋2e－===H2↑，负极：Fe－2e－===Fe2＋。B装置中的电极反应式：阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。装置B是电解氯化铜溶液，铜离子浓度减小，
水处理设备选型方案说明
水处理设备选型方案说明 针对农村饮水安全的特点，选择水处理设备时应遵循以下几个原则： (1)着重于饮水“安全性”第一的原则，不论采用何种技术，处理后水质必须达到GB5749—2001生活饮用水卫生标准》的要求，这是前提和首要原则。 (2)技术安全可靠：目前水处理技术方面的理论和设备很多，必须保证选择的技术从理论和设备上都很成熟。 (3)运行费用低：农村相对落后的经济现状，要求设备运行费用低，这是项目方案选择的重要依据;否则，工程建成的结果就是闲置，农村饮水安全工程的建设就失去了其真正的意义。 (4)管理简单：面对农村技术人员相对短缺的情况，要求设备管理和维护相对简单。如果技术过于复杂或繁琐，则影响水处理设备的正常运行和管理。 (5)投资省：在满足上述原则的前提下，投资尽量省。 综合目前各种水处理技术，尤其是砷、氟等的处理技术，主要有以下几种方法和理论为主导。
其中设备及工艺技术比较成熟的除砷方案目前主要有3种技术：膜(反渗透)技术、离子交换技术、电渗析技术。从目前实际运行的工程情况来看，膜技术普遍存在运行成本高的问题，不适用于农村饮水安全项目;电渗析技术从理论上讲运行费用不高，但实际工程中不同的设备其运行费用也相差很大;离子交换技术在实际工程中由于介质的更换比较频繁，管理较为复杂，运行费用视介质的来源和更换频率而不一。 同时，出现了两种新的技术，它们分别是复合多介质过滤技术和电絮凝技术。复合多介质过滤水处理法从设备技术上克服了其他离子交换技术的一些缺陷，经济上可行;电絮凝技术作为一种新兴技术，它集中了电化学技术的优点，同时具有运行费用低、管理简单等优势。因此，这两种技术应是农村饮水安全项目水处理工艺技术的上佳选择。为了探索一种适合于农村饮水安全工程的水处理设备，本文对这两种技术进行比较。 化工水处理设备技术在行业中的应用 化工水处理设备技术中化工行业用水有：化工反应冷却、化学药剂、化肥及精细化工、化妆品制造过程用水系统。 主要用途：纺织印染、造纸用水，化工试剂生产用纯水。护肤品生产用纯水，洗发水生产用纯水，染发剂生产用纯水。化学实验室、物理实验室、生物实验室。
一体化电化学综合创新实验装置-高中化学实验说课稿
《让创新点亮课堂——一体化电化学综合创新实验装置》 厦门实验中学邹标赵丽佳 一、使用教材 本次说课内容是一节复习课，选自鲁科版高中化学选修4《化学反应原理》第一章第3节电化学的相关内容。 二、实验仪器 一体化电化学综合创新实验装置、烧杯、石墨电极。 三、实验创新点 1.通用性利用自主研发的一体化电化学综合创新实验装置能够用这一套装置完成课本上所有的有关电化学的实验。实现仪器的多功能性。 2.趣味性本装置为增加实验的趣味性，加入了小灯泡和音乐卡，激发学生学习的兴趣。 3.简约性整个操作简单方便节省时间。 4.直观性指针指示电流、数字显示电压，读数非常直观。 四、实验原理/实验设计思路 本节课是一节复习的实验探究课，学生对于原电池、电解池的反应原理理解的不够系统，学生主要是机械的记忆。教材上没有关于燃料电池的实验，只给了燃料电池的结构示意图。不够直观、比较抽象学生不容易理解。本节课利用自制的一体化电化学综合实验装置，能够更加直观、便捷、多功能。通过一体化电化学综合实验装置让学生亲自动手做有关的电化学实验，为学生学习电化学反应原理创设实验情景，帮助学生学习和理解反应原理。 五、实验教学目标 1.对原电池特别是燃料电池有深入的认识和理解。 2.通过实验提高学生的观察能力、动手能力和综合能力。 3.通过积极实验的探究，培养学生的创新能力。 六、实验教学内容 1.电解饱硫酸钠溶液和氢氧燃料电池。 2 .电解饱和氯化钠溶液和氢氯燃料电池。 3.甲醇燃料电池实验。 4.金属镁过氧化氢隔膜实验 5.水果电池实验。 七教学过程 1.介绍一体化学电化学综合创新实验装置 本套装置主要是由两个部分组成。左侧的部分是化学反应单元，这两根石墨电极上刻上螺旋槽，便于吸附更多气体。右侧为检测单元。检测单元又可以分为三个部分，最左边的是一个电流计，右边的是两个电压表。中间的电压表主要是电源的电压，最右边的电压表是测原电池的电压。最下边的两组接口分别是电源的输出端口和原电池的输出接口。整个装置可以看作是一个电源、电流表、电压表、电解池的整合体。
最新CHI760D电化学工作站操作手册
CHI760D电化学工作站操作手册 一、仪器介绍 CHI760D系列电化学分析仪/工作站为通用电化学测量系统．CHI600B系列仪器集成了几乎所有常用的电化学测量技术，包括恒电位，恒电流，电位扫描，电流扫描，电位阶跃，电流阶跃，脉冲，方波，交流伏安法，流体力学调伏安法，库仑法，电位法，以及交流阻抗等．可以进行各种电化学常数的测量。 二、仪器组成 1. 整机由电化学工作站、微机、三电极系统组成 (1) 电化学工作站 (2) 三电极系统 (3) 电源线 红夹线：接辅助电极；绿夹线：接工作电极；白夹线：接参比电极；黑夹线：为地线 三、操作程序 1. 使用前先将电源线和电极连接：红夹线接辅助电极；绿夹线接工作电极；白夹线接参比电极。 2. 电源线和电极连接好后，将三电极系统插入电解池 3. 打开工作站开关 4. 双击桌面CHI快捷方式图标，打开CHI工作站控制界面 4.1 快捷菜单常用符号及意义 ：新建；：打开文件；：选择实验技术；：参数设置；：运行； ：暂停；：停止；：反向扫描；：放大；：手动设置结果；：定义峰；：图形设置；：颜色设置；：字体设置；：细化曲线；4.2 菜单栏及意义
4.2.1 File 文件 Open 打开文件 用此命令打开数据文件。数据会显示在屏幕上。多文件界面允许打开多个文件。 读文件时，将鼠标器指向文件名，然后双击该文件名就行。也可单击文件名，然后按OK键。 Save As 存储文件 用此命令储存数据。数据是以二进制格式储存的。二进制格式最节省磁盘空间，而且实验参数和控制参数都一起存入文件中。如果要运行与以前完全相同条件的实验，可读入以前的文件，然后运行实验。存数据时，只要输入文件名，然后按OK键。文件类型"。BIN"会被自动加上。如果该文件名已经存在，会有警告
IVIUM电化学工作站使用说明(汇编)
IVIUM电化学工作站使用说明 一、循环伏安操作步骤 1、开启机器 开启电脑，按下IVIUM电化学工作站ON/OFF 开关（蓝色按钮），表示开启仪器的电源，稍候10 秒，等待系统稳定。 备注：Disconnect 断开按钮。需要更换体系的时候使用。 2、连接线路 将红色夹子连接于工作电极（研究电极），黑色夹子连接对电极（辅助电极），蓝色夹子连接参比电极 3、设置参数 （1）打开软件 （2）首先，在菜单条下方的工具命令条中，确认Operation Mode 条件模式为默认的基础型Basic； （3）选择Method，在菜单上点击CyclicV oltammetry 循环伏安，并在下拉式菜单中选择相应的测量方法。一般采用标准循环伏安法（Standard） (4)进行参数设置
通常需要设定的参数有： E start（通常设定为体系的开路电压） 备注：开路电压的测定。转换至Direct Control 直接控制模式 ●DC/AC 直流/交流模式：默认状态下处于DC 直流状态。当点击AC 交流 模式时，仪器处于交流状态，可以施加各种交流信号。 ●当没有施加任何的电位或电流时，E和I是开路状态下的开路电位和开路电 流 Vertex 1和Vertex 2通常设定为被测体系的最高电位和最低电位 E step 表示在扫描方法下每次电位的改变量，一般情况下每次阶跃一次就取样一 次。此值的大小将影响图形是否出现断点，需根据体系而定。 N scans 扫描循环次数 Scanrate表示电位扫描过程中的变化率 （5）开始实验 点击Connect,连接仪器和体系
点击Start，开始实验 （6）拷贝数据 在顶端，有两个按钮：Refresh 更新数据和Export 输出数据。点击Refresh 时，可更新所显示的数据。 点击Export 时，可以打开下拉式菜单： Copy all to clipboard 把表格中的所有数据复制至粘帖板。 Copy selected to clipboard 把表格中所选择的数据复制至粘帖板。 Save all data to disk 从粘帖板的表格中保存所有数据。（通常使用此选项） Save selected to disk 从粘帖板的表格中保存所选择的数据。 注意将文件名保存为TXT格式 二、交流阻抗测试步骤 1、首先，在菜单条下方的工具命令条中，确认Operation Mode 条件模式为默 认的基础型Basic；
8种电化学水处理方法
8种电化学水处理方法 电化学水处理- 世间万物，都是有一利就有一弊。社会的进步和人们生活水平的提高，也不可避免地对环境产生污染。废水就是其中之一。随着石化、印染、造纸、农药、医药卫生、冶金、食品等行业的迅速发展，世界各国的废水排放总量急剧增加，且由于废水中含有较多的高浓度、高毒性、高盐度、高色度的成分，使其难以降解和处理，往往会造成非常严重的水环境污染。 为了处理每天大量排出的工业废水，人们也是蛮拼的。物、化、生齐用，力、声、光、电、磁结合。今天笔者为您总结用电’ 来处理废水的电化学水处理技术。 电化学水处理技术，是指在电极或外加电场的作用下，在特定的电化学反应器内，通过一定的化学反应、电化学过程或物理过程，对废水中的污染物进行降解的过程。电化学系统设备相对简单，占地面积小，操作维护费用较低，能有效避免二次污染，而且反应可控程度高，便于实现工业自动化，被称为环境友好’ 技术。 电化学水处理的发展历程 1799 年 Valta制成Cu-Zn原电池，这是世界上第一个将化学能转化为电能的化学电源 1833 年 建立电流和化学反应关系的法拉第定律。 19世纪70年代 Helmholtz提出双电层概念。任何两个不同的物相接触都会在两相间产生电势，这是因电荷分离引起的。两相各有过剩的电荷，电量相等，正负号相反，相互吸引，形成双电层。 1887 年 Arrhenius提出电离学说。 1889 年 Nernst提出电极电位与电极反应组分浓度关系的能斯特方程。 1903 年 Morse 和Pierce 把两根电极分别置于透析袋内部和外部溶液中，发现带电杂质能迅速地从凝胶中除去。 1905年 提出Tafel 公式，揭示电流密度和氢过电位之间的关系。 1906年
高考电化学多池组合
1.如图所示,某同学设计了一个燃料电池并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。下列有关说法正确的是 () A. 反应一段时间后,乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区 B. 乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+ C. 通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为O2-4e-+2H2O4OH- D. 反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变 2.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，即保持污水的pH在5.0-6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3 胶体。Fe(OH)3胶体具有吸附作用，可吸附污物而使其沉淀下来，起到净水的作用，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．石墨电极上发生氧化反应 B．根据图示，物质A为CO2 C．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量乙醇 D．甲烷燃料电池中CO32-向空气一极移动 3.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42﹣可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室．下列叙述正确的是（） A．通电后中间隔室的SO42﹣离子向正极迁移，正极区溶液pH增大 B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C．负极反应为2H2O﹣4e﹣=O2+4H+，负极区溶液pH降低 D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成 4.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．下列说法正确的是（） A．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极
电化学 循环水处理工艺介绍
项目概述 ***********厂内现有部分循环水排污水。 为了节约用水，减少排放，实现水资源再利用，公司拟对厂内的上述各系统循环水排污水进行处理后回用于厂内循环水系统作为补水，代替新鲜水的使用。设计处理水量为200m3/h。 一．设计基础 1.水质情况 1.1水质指标 注：混合污水水质即为经计算后原水水质指标。 1.2水质分析 由以上数据表可以看出，将几股循环水排污水及浓水混合后，其水质的主要问题是电导率、总硬度、总碱度较高，需要进行降低去除处理。
而对于水中含盐量的降低去除则必然涉及到膜法除盐技术，而膜脱盐设备对于进水水质有一定的要求标准，从上述水质表分析，其水质总硬度、总碱度等指标较高，均超过膜脱盐设备的进水要求，原水的结垢性较强，易在膜过滤过程中形成垢类物质沉积在膜表面，影响膜的正常运行。所以必需对原水进行预处理，降低水质的总硬度、总碱度等指标，使处理出水达到膜脱盐设备的进水要求，才能进入脱盐设备进行脱盐处理。 本方案设计工艺分为两部分，一部分是预处理，一部分是脱盐处理。预处理主要用于降低水中的总硬度、总碱度等，脱盐处理主要用于降低水中的含盐量。2．设计水量 设计处理水量为：200m3/h。 二．技术工艺说明 1．技术工艺确定 1.1 技术工艺确定 根据污水水质分析，处理工艺确定为“预处理+脱盐”。其中预处理工艺需要降低水中总硬度、总碱度等，使出水水质满足膜脱盐设备的进水要求。对于水中的上述指标，均可通过“三法净水”处理技术进行有效降低去除，同时还可以进一步去除污水中的浊度、悬浮物等颗粒杂质。 由于处理出水作为循环水系统的补水，对于水质的含盐量要求并不高（新鲜水补水电导450-500uS/cm），而且随着回用设备的投运，循环水系统的含盐量逐渐降低，水质将逐渐改善，所以选择适度脱盐设备进行脱盐处理，即JR-EDR 电渗析脱盐设备。同时，JR-EDR电渗析脱盐设备具有运行成本低、膜抗污染性较强的特点，更适宜应用于污水回用处理。 设计技术工艺为：“三法净水”一体化设备＋JR-EDR电渗析脱盐设备。1.2工艺流程框图 加酸、杀菌剂
最新高中化学实验装置图汇总
人教版高中化学实验装置图汇总（必修一） 章节名 称实验名称实验原理 实验装置仪器药品清单备注 第一章第一节： 化学实验基本方法过滤 固体与液体混合 物的分离 仪器：漏斗、烧 杯、玻璃板、铁 架台（带铁圈）、 滤纸 药品：固液混合 物 操作要 点：“一 贴二低 三靠”蒸发 分离溶剂中的溶 质 仪器：蒸发皿、 酒精灯、玻璃 棒、铁架台 药品：食盐水溶 液 注意： 蒸发过 程中要 不断搅 拌，在 加热至 有大量 固体析 出时要 用余温 加热 蒸馏 混合物中各组分 的沸点不同 仪器：蒸馏烧 瓶、酒精灯、铁 架台、冷凝管、 锥形瓶 药品：液体混合 物 加热前 一定要 检验装 置的气 密性 萃取 物质在互不相容 的溶剂里的溶解 度不同，用一种溶 剂把物质从它与 另一种溶剂所组 成的溶液里提取 出来 分液漏斗、烧 杯、铁架台(带 铁圈) 进行分 液操作 之前一 定要进 行检漏
第一章 第二节：化学计量在实验中的应用配制一定 量浓度的 溶液 C=n/V 仪器：容量瓶、 量筒、烧杯、玻 璃棒、胶头滴 管、托盘天平 药品：氯化钠固 体、蒸馏水 容量瓶 在使用 之前一 定要检 漏 第二章 第一节：物质的分类丁达尔效 应 当一束光线透过 胶体，从入射光的 垂直方向可以观 察到胶体里出现 的一条光亮的“通 路” 仪器：激光笔、 烧杯 药品：某种胶体 第三章 第一节：金属的化学性 质加热金属 钠 钠受热后，与氧气 剧烈反应，发出黄 色火焰，生成一种 淡黄色固体，过氧 化钠 仪器：小刀、铁 架台（带铁圈）、 酒精灯药品： 金属钠 注意安 全 金属钠和 水的反应 活泼金属和水的 剧烈反应 仪器：小刀、烧 杯 药品：蒸馏水、 金属钠、酚酞 注意观 察实验 现象 铝与盐酸 和氢氧化 钠溶液的 反应 铝是两性金属，既 能和酸反应又能 和碱反应 仪器：试管、架 子 药品：盐酸溶 液、氢氧化钠溶 液 注意检 查生成 的气体 第三章 第二节：几种重要的金属化合 物过氧化钠 和水的反 应 过氧化钠可以与 水反应生成氧气 仪器：试管、火 柴 药品：过氧化 钠、蒸馏水、 注意检 验生成 的气体
CHI C电化学工作站操作手册
CHI660C电化学工作站操作手册 一、仪器介绍 CHI660C系列电化学分析仪/工作站为通用电化学测量系统．CHI600B系列仪器 集成了几乎所有常用的电化学测量技术，包括恒电位，恒电流，电位扫描，电流扫描，电位阶跃，电流阶跃，脉冲，方波，交流伏安法，流体力学调伏安法，库仑法，电位法，以及交流阻抗等．可以进行各种电化学常数的测量。 二、仪器组成 1. 整机由电化学工作站、微机、三电极系统组成 (1) 电化学工作站
(2) 三电极系统 参比电极 工作电极辅助电极 (3) 电源线 红夹线：接辅助电极；绿夹线：接工作电极；白夹线：接参比电极；黑夹线：为地线 三、操作程序
1. 使用前先将电源线和电极连接：红夹线接辅助电极；绿夹线接工作电极；白夹线接参比电极。
2. 电源线和电极连接好后，将三电极系统插入电解池 3. 打开工作站开关 4. 双击桌面CHI快捷方式图标，打开CHI工作站控制界面
双击 4.1 快捷菜单常用符号及意义 ：新建； ：打开文件；：选择实验技术；：参数设置； ：运行； ：暂停；：停止；：反向扫描；：放大；：手动设置结果；：定义峰；：图形设置；：颜色设置；：字体设置；：细化曲线；4.2 菜单栏及意义
4.2.1 File 文件 Open 打开文件 用此命令打开数据文件。数据会显示在屏幕上。多文件界面允许打开多个文件。 读文件时，将鼠标器指向文件名，然后双击该文件名就行。也可单击文件名，然后按OK键。 Save As 存储文件 用此命令储存数据。数据是以二进制格式储存的。二进制格式最节省磁盘空间，而且实验参数和控制参数都一起存入文件中。如果要运行与以前完全相同条件的实验，可读入以前的文件，然后运行实验。存数据时，只要输入文件名，然后按OK键。文件类型"。BIN"会被自动加上。如果该文件名已经存在，会有警告
主要水处理设备介绍
一、多介质过滤器 二、活性炭过滤器 三、超滤 四、保安过滤器 五、反渗透 六、脱气塔 七、混床 八、EDI 主要水处理设备介绍 一、多介质过滤器 1、原理： 2、作用：除去水中的悬浮物、颗粒和胶体，降低进水的浊度和SDI值； 3、技术参数： ⑴、进水浊度：<10NTU ⑵、出水浊度：<1NTU ⑶、工作压力：<0.6Mpa ⑷、运行流速：6～8m／h（RO前） ⑸、水反洗强度：30m／h ⑹、气擦洗强度：15L／m2〃s ⑺、填料高度：0.8～2.0 200mm 石英砂 0.4～0.6 600mm 石英砂 0.8～1.2 400mm 无烟煤 4、结构形式： 设备由本体、布水装置、集水装置、外配管及仪表取样等组成。 5、操作步骤： ⑴、正洗：滤速同运行10min ⑵、制水： ⑶、反洗：流量或压差一般1天反洗一次 a、松滤料3min b、排水 c、空气擦洗3min d、反洗10min e、静置3min f、正洗20min 二、活性炭过滤器1、原理：利用活性炭很大的比表面积，具有强烈的吸附作用；
2、作用：吸附水中有机物和余氯； 3、技术参数： ⑴、进水浊度：<2NTU ⑵、出水余氯：<0.PPm ⑶、工作压力：<0.6Mpa ⑷、运行流速：10～15m／h ⑸、水反洗强度：10～20m／h ⑹、填料高度：0.8～2.0 200mm 石英砂 0.8～1.2 1000mm 活性炭 4、结构形式： 设备由本体、布水装置、集水装置、外配管及仪表取样等组成。 5、操作步骤： ⑴、正洗：滤速同运行10min ⑵、制水： ⑶、反洗： a、排水滤料层上200mm b、水反洗10min c、静置 d、正洗20min 三、超滤： 1、原理：以膜两侧压差为驱动力，以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程； 2、作用：去除水中的细菌、热源、病毒及胶体、蛋白质、大分子有机物； 3、技术参数： ⑴、进水浊度：<50NTU ⑵、工作压力：<6bar ⑶、PH：1～10 ⑷、温度：5～40℃ ⑸、膜两侧压力差：<2.5bar（25℃） 设计条件：见设计导则 4、结构形式： 外压式中空纤维膜 5、操作说明： ⑴、运行30～60min ⑵、水反洗⑴20S ⑶、水反洗⑵20S ⑷、气水反洗：20S ⑸、气水反洗：10S ⑹、正洗：20S
电化学实验装置
直流电源，阴极石墨电极、阳极石墨电极、电流表(500mA)、电量表(20A)， 电极区和污泥区的交界面采用复合微孔滤膜(孔径0.45μ，上海市新亚净化器件厂)隔 5.6.1 试验设计和条件介绍 试验中将外加电场的电压强度控制在36v。试验电极均为石墨电极，为了尽可能减少外部环境对试验结果的干扰，阳极区和阴极区内的电解液均为去离子水，污泥区填入一定量的污泥(13.3g/L)，其液面高度与两电极区内超纯水的液面相当，避免由于液面高差产生的渗流对试验的影响。电极区和污泥区的交界面采用复合微孔滤膜(孔径0.45μ，上海市新亚净化器件厂)隔开。控制通电时间并记录各时间段内污泥区和两电极区内的pH 变化，观察随通电时间对系统电流强度的影响。每隔一段时间对阳极区电解液、阴极区电解液、污泥区通电污泥分别取样。
2.1.4 电解氧化污泥装置 电化学氧化污泥的实验在自制的同心圆式电解槽中进行，电解槽为500 mL 的烧杯，以网状RuO2/Ti 材料作为电极板，阳极板面积为7cm×26cm2，铜网阴极板面积为7cm×19.7cm，极板间距为1 cm，电解槽置于磁力搅拌器上，通过直流稳压电源控制反应需要的电压。实验装置示意图如图2-1 所示，电解装置实物图如图2-2所示。
作为催化电极基体,一般应具备以下几个条件: (l)具有良好的导电性;(2)耐腐蚀性强;(3)机械强度和加工性能良好;(4)寿命长,费用低" 满足对电催化的特殊要求: (l)高度的物理稳定性和化学稳定性"(2)具有一定的抗中毒能力,不会因中间产物或杂质作用而中毒,从而失去活性"(3)很高的导电率,为电子的传输提供一个稳定的!不至于引起严重电压降的通道"(4)制备方法要简单易操作,成本低廉"(5)电催化涂层和基体附着力强,不易剥蚀和磨损" 常用的钦基涂层电极有钦基二氧化锰电极(Ti/MnO:)!钦基二氧化铅电极(Ti/Pbo2), 控温式磁力搅拌器WCJ-802 江苏省泰县分析仪器厂
电化学工作站说明书
电化学工作站说明书 频段：在电化学阻抗谱中，以对数方式描述频率变化可使阻抗谱显得紧凑而不失特征。在对数坐标系中，人们更习惯于以10为底。鉴于此，在RST电化学工作站中，将频率变化10倍的频率范围称为一个频段。例如：将1Hz～10Hz的频率范围称为频段6;将10Hz～100Hz的频率范围称为频段7，等等。在每个频段中，可包含1~24个频点，依操作者设置而定。一般地，需要着重关注的频段可多设置一些频点;运行时间太长的频段可少设置一些频点。 频点：电化学阻抗是频率的函数(例如：在幅频特性和相频特性中频率是自变量;在阻抗复平面和导纳复平面中频率是参变量）。为了较全面地表述电化学体系的阻抗特征，我们需要在较宽的频率范围内对其进行测量，一般需要几十个频率。在RST 电化学工作站中，将这种离散的测量频率称为频点。经过测量，每一个频点将获得一组测量值。 周波：在RST电化学工作站中，将正弦波持续一个完整周期(相位变化量=2p）所形成的波形成为周波。在交流信号的稳态测量中，测量时间越长，信噪比越高。因此，将某个频点的周波数设得多一些，该频点的测量数据就会更精确一些，当然，相应的测量时间将变得长一些。 起始频率、终止频率：在电化学阻抗谱测量过程中，我们将第一个测量频率称为起始频率;将最后一个测量频率称为终止频率。小技巧：由于频率较高的频点所需的测量时间较短，因此，如将起始频率设成高频，将终止频率设成低频，则在测量过程中可较早地看到阻抗谱的全貌。 运行时间：运行时间与起始频率、终止频率、频点数量、每个频点的周波数等参数的设置息息相关。在RST5000F系列电化学工作站的软件中，当改变上述参数时，运行时间将立即计算得到，便于操作者权衡。 偏置电位 在RST电化学工作站中，对电解池中的工作电极所加的直流电位(相对于参比电极）称为偏置电位。 在电子学中，为了便于信号分析，常把交直流混合信号看成是由一个交流信号和一个直流信号叠加组成的。从时间波形上看，直流信号可使交流波形向上或向下偏移，从而称其为偏置信号。如以电位(电压）形式表述，则称为偏置电位(电压）。 大多数电化学阻抗的测量是在开路电位条件下进行的。此时，外电路电流为零，工作电极上没有超电势。当给工作电极加的交流信号足够小时，如2mV～10mV，通常认为这种平衡状态不会遭到破坏。请注意，此时加到工作电极上的偏置电位应是其开路电位。由于电化学系统的开路电位很难用理论公式精确计算，需要实测得到。因此，在进行电化学阻抗谱测量之前，我们要先测得电极系统处于稳态时的开路电位，并将该值填入偏置电位输入框中。 如果需要在极化条件下测量电化学阻抗谱，则：偏置电位 = 开路电位＋超电势。
电化学水处理考察
电化学水处理考察报告 针对我公司设备冷却循环水质不达标情况，由能源部、机动部联合组织相关人员分别对上海东方维尔和山西和风佳会两家公司在工业领域的应用进行了实地考察，两家公司处理原理基本相同，只是处理设备的形式上有所区别。 两家公司电化学水处理技术的主要工作原理是利用电化学的氧化还原反应，将水中的Ca2+、Mg2+以固体形式排除，降低水体的硬度，同时产生氧化性物质，抑制循环水系统中菌藻的滋生，达到杀菌灭藻功能。目前，对于电化学循环水处理技术的机理研究主要集中在以下几个方面： 1.电化学除垢原理 在直流电场的作用下水在阴极发生电解反应生成OH-，由阴极反应产生的OH-离子，打破阴极附近溶液中碱度与硬度的平衡，溶液中的HCO3-离子转化为CO32-离子，同时水中的Ca2+、Mg2+等成垢离子在静电引力的作用下向阴极区迁移，分别生成CaCO3、Mg(OH)2沉淀析出，同时在电场的作用下，CaCO3在阴极板表面的结晶形式由坚硬的方解石结构转变为较为疏松的文石型结构，更易于剥离去除 2.电化学杀菌原理 在电场的作用下，水中的氯离子会被氧化成氯气、次氯酸、次氯酸根等自由氯组分，电解氯化作用，主要通过次氯酸起作用。次氯酸为很小的中性分子，它扩散到带负电的细菌表面，并通过细菌的细胞
壁穿透到细菌内部。当次氯酸到达细菌内部时，能起氧化作用破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。在电催化反应中，通过电解水以及溶解在水中的氧气在电极表面生成一些短寿命的中间产物，即臭氧、羟基自由基、过氧化氢和氧自由基等，这些强氧化性的物质能使微生物细胞中的多种成分发生氧化，从而使微生物产生不可逆的变化而死亡。 3.电化学处理设备的工作流程 冷却水在反应室内，经过电化学作用发生下列反应：（1）在阴极（反应室内壁）附近形成一个强碱性环境，使CaCO3从水中析出，与沉积的重金属离子一起附着在内壁上。（2）电流导致悬浮颗粒失稳，形成较大絮体沉淀下来。（3）在阳极附近，氯离子被电解氧化生成游离氯或者次氯酸。（4）在阳极附近同时生成氢氧根自由基、氧自由基、臭氧和双氧水，这些物质进一步强化在反应室内和整个水系统的杀菌灭藻效果。（5）当设备工作时间达到设定值或者水中电导率过高时，控制系统就启动自动刮垢、排污和清洗程序。进水阀门自动关闭，同时排污阀门开启，电机启动刮刀刮掉反应室内壁的软质水垢，与沉淀物一起排出反应室。然后进水阀门开启，刮刀停止运动，将水垢和沉淀物彻底清洗干净。达到设定时间后，排污阀门自动关闭，设备恢复正常工作。 通过对两家公司电化学水处理设备在焦化行业循环水池的应用我们进行比较，东方维尔的设备安装在曹妃甸首钢京唐公司的焦化循环水池，该设备为矩形反应室，阳极和阴极都是板式结构，需要手动清理污垢，并且需要把反应设备停车进行处理。山西和风佳会的处理
2019版 专题6 专项突破13 “多池”组合装置分析与电化学计算
(十三)“多池”组合装置分析与电化学计算 (对应学生用书第125页) 突破1| “多池”组合装置的原理分析 [考纲知识整合] 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 ①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；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。②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。 [高考命题点突破] 命题点“多池”组合装置的原理分析 1．(2018·沈阳质检)用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过，其工作原理如图所示 (c、d均为惰性电极)。下列有关说法正确的是() A．电路中电子流向为a→d→c→b B．电极b为负极，电极反应式为O2＋4e－===2O2－ C．电解后烧杯中溶液pH增大 D．理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等 D[在溶液中没有电子的流动，只有离子的流动，A项错误；通入O2的一极(电极b)为电池的正极，发生还原反应，B项错误；惰性电极电解Na2SO4溶液实质上是电解水，溶液的pH不变，C项错误；c极生成O2，根据得失电子守恒可知D项正确。] 2．烧杯A中盛入0.1 mol·L－1的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol·L－1的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，装置如图所示，下列说法不正确的是() A．A中Fe极质量减少，C极有气体产生 B．A为电解池，B为原电池 C．当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为 0.1 mol D．经过一段时间，B烧杯中溶液的pH增大(不考虑Cl2溶于水)
电化学实验
第一章不锈钢腐蚀行为及影响因素的综合评价 实验一、不锈钢在0.25mol/ L H2SO4中钝化曲线的测量及耐腐蚀能力的评价 (一）实验目的 1）掌握电化学工作站原理和使用方法。 2）掌握线性扫描伏安法的应用。 3）掌握不锈钢阳极钝化曲线的测量。 （二）实验原理 应用控电位线性极化扫描伏安法测定不锈钢在腐蚀介质中的阳极钝化曲线，是评价钝态金属耐腐蚀能力的常规方法。给被测量的不锈钢施加一个阳极方向的线性变化电势，测量电流随电势变化的函数关系i=f(φ),可得如图1的曲线。 图1不锈钢的阳极钝化曲线 由图1可见，整个曲线分为4个区，AB段为活性溶解区，在此区不锈钢阳极溶解电流随电势的正移增大，一般服从半对数关系。随不锈钢的溶解，腐蚀物的生成在不锈钢表面形成保护膜。BC段为过渡区。电势和电流出现负斜率的关系，即随着保护膜的形成不锈钢的阳极溶解电流急速下降。CD段为钝化区。在此区不锈钢处于稳定的钝化状态，电流随电位的变化很小。DE段为超钝化区。此时不锈钢的阳极溶解重新随电势的正移而增大，不锈钢在介质中形成更高价的可溶性的氧化物或氧的析出。钝化曲线给出几个特征的电势和电流为评价不锈钢在腐蚀介质中的耐蚀行为提供了重要的实验参数。 图1中Φp为致钝电势。Φp越负，不锈钢越容易进入钝化区。ΦF称为flad电势，是不锈钢由钝态转入活化态的电势。ΦF越负表明不锈钢越不容易由钝化转入活化。ΦD称为点蚀电势，ΦD越正表明不锈钢的钝化膜越不容易破裂。Φp’~ΦD称为钝化范围，Φp’~ΦD电势范围越宽，表明不锈钢的钝化能力越强。图中的两个特征的电流——致钝电流i p和维钝电流i p’也为我们评价不锈钢耐蚀行为提供了参数。 （三）实验仪器与试剂
用电化学工作站测试超级电容器
用电化学工作站测试超级电容器 郑州世瑞思仪器科技有限公司 RST5200E电化学工作站提供了许多适合于超级电容器研究的电化学测试方法，如：“恒流限压快速循环充放电”、“微分电容-频率”、“线性扫描循环伏安法“交流阻抗谱”等，可对超级电容器进行深入的研究。 以前，人们大多用“电池循环充放电仪”对超级电容器进行充放电研究。随着超级电容器应用领域的不断扩展，特别是对快速充放电要求的提高，使得用电池测试仪器研究超级电容器显得力不从心。对超级电容器实施快速循环充放电，需要设立一个限压换流模块，属于反馈控制。就是当采集单元检测到超级电容器两端的电压超越限定值后，立即通知驱动单元改变电流方向。 限压换流的过程必须快速，否则就控制不住了。在 RST5200E 电化学工作站中，限压换流功能由硬件实现，从而确保该反馈控制过程小于1mS。下表列出了一些电化学测试仪器的指标： 下面对RST5200E 电化学工作站中的“恒流限压快速循环充放电”方法进行简单介绍。 1. 超级电容器的连接 工作电极引线夹（绿蓝）接超级电容器正极。 参比电极引线夹（白黄）接超级电容器负极；辅助电极引线夹（红）接超级电容器负极。 运行中，请勿断开超级电容器。 2 .软件功能 2.1 界面布局 左上部为文本框，用于显示运行参数和测量数据。 左下部为操作面板，用于接受操作者的选择。 右边为图形框，用于显示被选中的循环，这些循环属于该曲线的一部分。
2.2 定位显示 本方法将测量获得的曲线以充放电循环作为单元显示于图形框中。通过操作面板，可调 整显示参数：起始循环、循环数量。 2.3 数据计算 软件自动对显示于图形框中的循环进行统计计算，其结果显示于文本框中，有：充电电量、放电电量、充电能量、放电能量、电容量、等效串联电阻等。 2.4 删除多余的循环 在菜单<数据处理>中，设有三个子菜单。 2.4.1 <删除最初一个循环>：通常，由于电容器测试前的初始储能状态不确定，使得第一个循环的充放电不完整，通过该菜单可以删除这个循环。再次操作该菜单，可再删除一个循环。 2.4.2 <删除最后一个循环>：如果手动停止实验，最后一个循环的充放电可能不完整，通过 该菜单可以删除这个循环。再次操作该菜单，可再删除一个循环。 2.4.3 <删除未显示的循环>：如果只对显示于图形框中的那些循环感兴趣，可用该菜单删除显示区域之外的循环。 3. 设定参数 3.1 充电电流 充电过程中的恒定电流。其最大值Im可由下式估算：Im =（充电限制电压- 放电限制电压）/ 等效串联电阻。如果所设的充电电流超过 Im，则电压曲线立即越过充电限制电压线，无法对超级电容器实施充电。充电电流一般应设在Im / 2以下。 3.2 放电电流 放电过程中的恒定电流。其最大值Im可由下式估算：Im =（充电限制电压 - 放电限制电压）/ 等效串联电阻。如果所设的放电电流超过 Im，则电压曲线立即越过放电限制电压线，无法对超级电容器实施放电。放电电流一般应设在Im / 2以下。 3.3 充电限制电压 应低于超级电容器的击穿电压，例如：3V。 3.4 放电限制电压 应低于充电限制电压，例如：0V。 3.5采样周期 采样周期应根据不同的测量目的来设定，一般以每个充放电循环 100 至 1000 个样点为为宜。例如：（A）测量电压阶跃值，可将采样周期设为0.01S、0.001S，以
2016届《三维设计》高考化学(人教版)Word书稿-第6章-热点专题(三)-电化学组合装置问题的分
2016届《三维设计》高考化学(人教版)Word书稿-第6章-热点专题(三)-电化学组合装置问题的分析-练习
1．(2014·天津高考)已知：锂离子电池的总反应 C＋LiCoO2，锂硫为：Li x C＋Li1－x CoO2放电 充电 Li2S。有关上电池的总反应为：2Li＋S放电 充电 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 解析：选B锂离子电池放电时，为原电池，阳离子Li＋向正极移动，A错误。锂硫电池充电时，为电解池，锂电极发生还原反应生成Li，B正确。电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的多少，两种电池材料不同，显然其比能量不同，C错误。由图可知，锂离子电
池的电极材料为C和LiCoO2，应为该电池放电完全所得产物，而锂硫电池的电极材料为Li和S，应为充电完全所得产物，故此时不是锂离子电池给锂硫电池充电的过程，D错误。 2．烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，组成的装置如图所示。下列说法不正确的是() A．A为原电池，B为电解池 B．A为电解池，B为原电池 C．当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol D．经过一段时间，B烧杯中溶液的pH增大 解析：选B构成A装置的是活泼性不同的两电极，两电极均浸在电解质溶液中，两极形成了
解析：选D甲池Al能与NaOH溶液反应，所以为原电池，乙池Pt、C均不与NaOH溶液反应，故乙池为电解池，电流表指针偏转。甲池中Mg为正极，产生H2，Al为负极溶解，Pt作阴极产生H2，C作阳极产生O2，甲池消耗NaOH，pH减小，乙池消耗水，pH增大。根据电子转移数目相等，则Mg、C两极产生的O2、H2体积比为1∶2，在一定条件下可以完全反应。 4．铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。研读下图，下列判断不正确的是() A. K 闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO2－4 B. 当电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的
水处理设备常用的工艺介绍
水处理设备常用的工艺介绍 常用的水处理设备的方法有： (一)沉淀物过滤法、 (二)硬水软化法、 (三)活性炭吸附法、 (四)去离子法、 (五)逆渗透法、 (六)超过滤法、 (七)蒸馏法、 (八)紫外线消毒法、 (九)生物化学法。 新型纳米晶技术 纳米晶技术是派斯软水机独有的水软化技术，根据中立的实验室检测，除垢率达99.6%，达到完美的软化水的效果，比以前所知的任何一种类型的软水机效果都要优异。同时也是在无化学添加成分的情况下，被证明非常有效的软水机。纳米晶的技术原理是TAC(Template Assisted Crys-tallization)技术，即离
子晶体化，利用纳米晶聚合球体表面晶核产生的高能量把水中的钙、镁、碳酸氢根等离子打包成纳米级的晶体，当这种晶体长到2纳米左右时自动脱落到水中，水中没有了钙、镁、碳酸氢根离子也就不会在有水垢产生。 沉淀物过滤法 沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物 质清除乾净。这些颗粒物质如果没有清除，会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法，所以这个步骤常用在水纯化的初步处理，或有必要时，在管路中也会多加入几个滤器(filter)以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多，例如网状滤器，沙状滤器(如石英沙等)或膜状滤器等。只要颗粒大小大於这些孔洞之大小，就会被阻挡下来。对於溶解于水中的离子，就无法阻拦下来。如果滤器太久没有更换或清洗，堆积在滤器上的颗粒物质会愈来愈多，则水流量及水压会逐渐减少。人们就是利用入水压与出水压差来判断滤器被阻塞的程度。因此滤器要定时逆冲以排除堆积其上的杂质，同时也要在固定时间内更换滤器。 沉淀物过滤法还有一个问题值得注意，因为颗粒物质不断被阻拦而堆积下来，这些物质面或许有细菌在此繁殖，并释放毒 性物质通过滤器，造成热原反应，所以要经常更换滤器，原则上进水与出水的压力落差升高达到原先的五倍时，就需要换掉滤器。