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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(yīng)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(yīng)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(yīng)式：
負極反應(yīng)式
2、：2CO＋2CO－4e－===4CO2；
正極反應(yīng)式：__________________________________________；
電池總反應(yīng)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(yīng)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(yīng)，故正極電極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－===2C
3、O，根據(jù)正極反應(yīng)式＋負極反應(yīng)式＝總電池反應(yīng)，可推知電池總反應(yīng)式應(yīng)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(yīng)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(yīng)式為3CO2＋4e－===C＋2CO，則陽極的電極反應(yīng)式為_______________________________。
答案 2CO－4e－===2CO2↑＋O2↑
解析 陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，電極反應(yīng)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(yīng)式_______________。
(2)亞磷酸(H3PO3)與足量的NaOH溶液反應(yīng)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(yīng)式為___________________________________；
產(chǎn)品室中反應(yīng)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(yīng)
5、生成BH，則電極反應(yīng)式為BO＋6H2O＋8e－===BH＋8OH－。
(2)陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)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(yīng)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(yīng)。
(2)B極區(qū)電解液為______________溶液(填化學式)，陽極電極反應(yīng)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(yīng)式為____________________，陽極反應(yīng)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(yīng)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(yīng)為LiOH溶液，B電極為陰極，則A電極應(yīng)為陽極。陽極區(qū)電解液應(yīng)為LiCl溶液，電極反應(yīng)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(yīng)：Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2，電池放電時，負極反應(yīng)式為____________________________，電池充電時，陽極反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)式為__________________，該電池總反應(yīng)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(yīng)，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(yīng)式為FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3↓＋5OH－；負極發(fā)生氧化反應(yīng)，由于是堿性環(huán)境，Zn被氧化生成Zn(OH)2，電極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2。兩電極反應(yīng)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(yīng)為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
(1)放電時負極反應(yīng)為__________________________。
(2)充電時Fe(OH)3發(fā)生________反應(yīng)。
(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(yīng)，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(yīng)，因為電解質(zhì)是堿，故負極反應(yīng)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(yīng)，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(yīng)。
（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(yīng)式的書寫及電化學有關(guān)計算
