（江蘇專用）2022屆高考化學二輪復習 壓軸題熱點練5 電極反應式的書寫及電化學有關(guān)計算

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1、（江蘇專用）2022屆高考化學二輪復習 壓軸題熱點練5 電極反應式的書寫及電化學有關(guān)計算 1．原電池是化學對人類的一項重大貢獻。 (1)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題： ①電池的負極是______(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應式為______。 ②電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (2)熔融鹽燃料電池具有很高的發(fā)電效率，因而受到重視。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負極燃氣，空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣，制得在650 ℃下工作的燃料電池。請完成有關(guān)的電池反應式： 負極反應式

2、：2CO＋2CO－4e－===4CO2； 正極反應式：__________________________________________； 電池總反應式：________________________________________。 答案　(1)①a　CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O?、跍p小 (2)O2＋2CO2＋4e－===2CO　2CO＋O2===2CO2 解析　(1)CH4在反應時失去電子，故a電極是電池的負極。由于電池工作過程中會消耗OH－，故一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH會減小。 (2)正極發(fā)生還原反應，故正極電極反應式為O2＋2CO2＋4e－===2C

3、O，根據(jù)正極反應式＋負極反應式＝總電池反應，可推知電池總反應式應為2CO＋O2===2CO2。 2．某高校的研究人員研究出一種方法，可實現(xiàn)水泥生產(chǎn)時CO2零排放，其基本原理如圖所示： 上述電解反應在溫度小于900 ℃時進行，碳酸鈣先分解為CaO和CO2，電解質(zhì)為熔融碳酸鹽及碳酸鈣，陰極的電極反應式為3CO2＋4e－===C＋2CO，則陽極的電極反應式為_______________________________。 答案　2CO－4e－===2CO2↑＋O2↑ 解析　陽極發(fā)生氧化反應生成氧氣，電極反應為2CO－4e－===2CO2↑＋O2↑。 3.(1)如圖在堿性條件下，在陰極上

4、電解NaBO2可制得硼氫化鈉，寫出陰極室的電極反應式_______________。 (2)亞磷酸(H3PO3)與足量的NaOH溶液反應生成Na2HPO3。電解Na2HPO3溶液也可得到亞磷酸，裝置示意圖如圖： 陰極的電極反應式為___________________________________； 產(chǎn)品室中反應的離子方程式為___________________________。 答案　(1)BO＋6H2O＋8e－===BH＋8OH－ (2)2H＋＋2e－===H2↑　HPO＋2H＋===H3PO3 解析　(1)在陰極上電解NaBO2可制得硼氫化鈉，則陰極室發(fā)生還原反應

5、生成BH，則電極反應式為BO＋6H2O＋8e－===BH＋8OH－。 (2)陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑；產(chǎn)品室中HPO和氫離子結(jié)合生成亞磷酸，反應的離子方程式為HPO＋2H＋===H3PO3。 4．利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。 (1)利用如圖所示裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。A為________極，B為________極，A極發(fā)生________反應。 (2)B極區(qū)電解液為______________溶液(填化學式)，陽極電極反應式

6、為______________________，電解過程中Li＋向________電極遷移(填“A”或“B”)。 (3)若電路中通過0.2 mol電子時，標準狀況下B極產(chǎn)生氣體的體積為________ L。 (4)將LiCl溶液改為熔融LiCl時，陰極反應式為____________________，陽極反應式為__________________。 答案　(1)陽　陰　氧化 (2)LiOH　2Cl－－2e－===Cl2↑　B (3)2.24 (4)Li＋＋e－===Li　2Cl－－2e－===Cl2↑ 解析　(1)由放電順序：H＋＞Li＋，Cl－＞OH－，故陰極：2H＋＋2e－

7、===H2↑；陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑，則A為陽極，B為陰極。 (2)根據(jù)電解裝置圖，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液，B極區(qū)產(chǎn)生H2，電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑，剩余OH－與Li＋結(jié)合生成LiOH，所以B極區(qū)電解液應為LiOH溶液，B電極為陰極，則A電極應為陽極。陽極區(qū)電解液應為LiCl溶液，電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑。根據(jù)電流方向，電解過程中Li＋向B電極遷移。 (3)據(jù)關(guān)系式：H2～2e－可知，當轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時產(chǎn)生0.1 mol H2，V(H2)＝0.1 mol×22.4 mol·L－1＝2.24 L。 (4)電解熔融Li

8、Cl時，2LiCl2Li＋Cl2↑。 5．鐵鎳蓄電池充放電時的總反應：Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2，電池放電時，負極反應式為____________________________，電池充電時，陽極反應式為____________________________。 答案　Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O 解析　根據(jù)方程式可知正極為Ni2O3、負極為Fe，電池放電時，負極鐵失去電子轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵，電極反應為Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，電池充電時，陽極失去電子，根據(jù)方程式

9、可知是氫氧化鎳失去電子轉(zhuǎn)化為Ni2O3，即電極反應式為2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O。 6．與MnO2-Zn電池類似，K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應式為__________________，該電池總反應的離子方程式為__________________________________________。 答案　FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3↓＋5OH－ 2FeO＋3Zn＋8H2O===2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4OH－ 解析　正極發(fā)生還原反應，K2FeO4被還原為Fe3＋，由于是堿性

10、環(huán)境，故生成Fe(OH)3，電極反應式為FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3↓＋5OH－；負極發(fā)生氧化反應，由于是堿性環(huán)境，Zn被氧化生成Zn(OH)2，電極反應式為Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2。兩電極反應式相加得2FeO＋3Zn＋8H2O===2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4OH－。 7．某新型可充電電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓，該電池的總反應為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。 (1)放電時負極反應為__________________________。 (2)充電時Fe(OH)3發(fā)生________反應。 (3)放電時電子由________極流向________極。(填“正”或“負”) (4)放電時1 mol K2FeO4發(fā)生反應，轉(zhuǎn)移電子數(shù)是________________。 答案　(1)Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 (2)氧化　(3)負　正　(4)1.806×1024 解析　放電時鋅在負極發(fā)生氧化反應，因為電解質(zhì)是堿，故負極反應是Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2；電子由負極流出，通過外電路流向正極，每1 mol K2FeO4發(fā)生反應，轉(zhuǎn)移電子是3 mol，數(shù)目是1.806×1024，充電時Fe(OH)3失去電子發(fā)生氧化反應。