熔融碳酸鹽_電極反應(yīng)式書寫.doc

zxxk黃岡地區(qū)29以鋁材為陽極，在H2SO4 溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)為 。 （4）用K2EO4和Zn作原料的電池是一種新型可充電電池，該電池長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。其總反應(yīng)可寫成：3Zn2K2EO48H2O3Zn(OH)22E(OH)34KOH，則充電時(shí)的陽極反應(yīng)是 。2 熔融碳酸鹽燃料電池是以熔融的碳酸鹽為電解質(zhì)的燃料電池，其工作原理如下圖所示：負(fù)載電極a電極b A BXYYY熔融鹽Zee（1）電極b是該燃料電池的（填“正”或“負(fù)”）_極。（2）若以氫氣為燃料，則A是（填化學(xué)式） ，Y是（填化學(xué)式） ；CO32的移動(dòng)方向是移向（填“電極a”或“電極b”） ；電極b的電極反應(yīng) 。（4）該熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，以CH4為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極。已知負(fù)極的電極反應(yīng)是CH4 + 4CO32- - 8e= 5CO2 + 2H2O。正極電極反應(yīng) 。5（2010宣武一模26）氨氣是一種重要的物質(zhì)，可用于制取化肥和硝酸等。（5）有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以N2、H2為電極反應(yīng)物，以HClNH4Cl為電解質(zhì)溶液制取新型燃料電池。請(qǐng)寫出該電池的正極反應(yīng)式 。2、 1998年希臘亞里士多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳導(dǎo)H+），從而實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨。 陰極的電極反應(yīng)式為 。8、（2011豐臺(tái)區(qū)26（2） 鐵屑與石墨能形成微型原電池，SO32在酸性條件下放電生成H2S進(jìn)入氣相從而達(dá)到從廢水中除去Na2SO3的目的，寫出SO32在酸性條件下放電生成H2S的電極反應(yīng)式： 。2普通水泥在固化過程中自由水分子減少并形成堿性溶液。根據(jù)這一物理化學(xué)特點(diǎn)，科學(xué)家發(fā)明了電動(dòng)勢(shì)法測(cè)水泥的初凝時(shí)間。此法的原理如圖所示，反應(yīng)的總方程式為：2Cu+ Ag2O= Cu2O 十2Ag下列有關(guān)說法正確的是A工業(yè)上以黏土、石灰石和石英為主要原料來制造普通水泥 B負(fù)極的電極反應(yīng)式為 2Cu十 2OH- 2e-=Cu2O + H2O C測(cè)量原理示意圖中，電流方向從 Cu 經(jīng)過導(dǎo)線流向 Ag2O D電池工作時(shí)，溶液中 OH-向正極移動(dòng) 10LiSOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li+2SOCl2 =4LiCl+S +SO2。（1）電池的負(fù)極材料為 ，發(fā)生的電反應(yīng)為 ；（2）電池正極發(fā)生的電反應(yīng)為 ；（3）SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ； （6）氨氣在純氧中燃燒，生成一種單質(zhì)和水，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ，科學(xué)家利用此原理，設(shè)計(jì)成氨氣一氧氣燃料電池，則通入氨氣的電極是 （填“正極”或“負(fù)極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 。 現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池，采用電解法制備N2O3，裝置如圖所示，其中Y為CO2。 寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式 。 在電解池中生成N2O3的電極反應(yīng)式為 。（2）我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池以海水為電解質(zhì)溶液，電池總反應(yīng)為：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。電池正極的電極反應(yīng)式為 工業(yè)上也可在堿性溶液中通過電解的方法實(shí)現(xiàn)由N2制取NH3：2N2 + 6H2O 4NH3 + 3O2 通入N2的一極是 （填“陰極”或“陽極”），陽極的電極反應(yīng)式是 。（3）已知：4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g) H = 1 316 kJ/mol氨是一種潛在的清潔能源，可用作堿性燃料電池的燃料。 能利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池的原因是 。 燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是 。 9工業(yè)上處理含Cr2O72的酸性工業(yè)廢水常用以下方法：往工業(yè)廢水里加入適量的NaCl，攪拌均勻；用Fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過一段時(shí)間有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀產(chǎn)生；過濾回收沉淀，廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)試回答：（1）電解時(shí)的電極反應(yīng)：陽極_，陰極_（2）Cr2O72轉(zhuǎn)變成Cr3的離子反應(yīng)方程式：_（3）電解過程Cr（OH）3、Fe（OH）3沉淀是怎么產(chǎn)生的？_（4）能否用Cu電極來代替Fe電極？_（填“能”或“不能”），簡(jiǎn)述理由_10某課外活動(dòng)小組同學(xué)用圖一裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試回答下列問題。（1） 若開始時(shí)開關(guān)K與a連接，則鐵發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕中的 腐蝕； 若開始時(shí)開關(guān)K與b連接，則總反應(yīng)的離子方程式 。（2）芒硝（化學(xué)式為Na2SO410H2O），無色晶體，易溶于水，是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物。該小組同學(xué)設(shè)想，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法。用如圖二所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉，無論從節(jié)省能源還是提高原料的利用率來看都更加符合綠色化學(xué)理念。 該電解槽的陽極反應(yīng)式為： ，此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù) （填“大于”或“小于”或“等于”）通過陽離子交換膜的離子數(shù)。 制得的氫氧化鈉溶液從出口（選填“A”、“B”、“C”、“D”） 導(dǎo)出。 若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。已知H2的燃燒熱為285.8 kJ/mol，則該燃料電池工作產(chǎn)生36 g H2O時(shí)，理論上有 kJ的能量轉(zhuǎn)化為電能。11某課外小組分別用下圖所示裝置對(duì)原電池和電解原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 請(qǐng)回答：I用圖1所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)。（1）在保證電極反應(yīng)不變的情況下，不能替代Cu做電極的是 （填字母序號(hào)）。A鋁 B石墨 C銀 D鉑（2）N極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 。（3）實(shí)驗(yàn)過程中，SO42- （填“從左向右”、“從右向左”或“不”）移動(dòng)；濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有 。II用圖2所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清。查閱資料發(fā)現(xiàn)，高鐵酸根（FeO42-）在溶液中呈紫紅色。（4）電解過程中，X極區(qū)溶液的pH （填“增大” 、“減小”或“不變”）。（5）電解過程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe - 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O 和 。（6）若在X極收集到672 mL氣體，在Y極收集到168 mL氣體（均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積），則Y電極（鐵電極）質(zhì)量減少 g。（7）在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應(yīng)為： K2FeO4 + 3Zn = Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2該電池正極發(fā)生的反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 。12某種鉛酸蓄電池具有廉價(jià)、長(zhǎng)壽命、大容量的特點(diǎn)，它使用的電解質(zhì)是可溶性的甲基磺酸鉛，電池的工作原理：放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為 ；充電時(shí)，Pb電極應(yīng)該連接在外接電源的 (填“正極”或“負(fù)極”)。工業(yè)用PbO2來制備KClO4的工業(yè)流程如下：寫出NaClO3與PbO2反應(yīng)的離子方程式： 。工業(yè)上可以利用濾液與KNO3發(fā)生反應(yīng)制備KClO4的原因是 。PbO2會(huì)隨溫度升高逐步分解，稱取23.9gPbO2，其受熱分解過程中各物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度的變化如右圖所示。若在某溫度下測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為22.94g，則該溫度下PbO2分解所得固體產(chǎn)物的組成為 （寫化學(xué)式），其物質(zhì)的量之比為 。13高鐵酸鉀（K2FeO4）具有高效的消毒作用，為一種新型非氯高效消毒劑。電解法制備高鐵酸鉀操作簡(jiǎn)便，成功率高，易于實(shí)驗(yàn)室制備。其原理如下圖所示。I. 實(shí)驗(yàn)過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清。查閱資料發(fā)現(xiàn)，高鐵酸根（FeO42）在溶液中呈紫紅色。（1）電解過程中，X極是 極，電極反應(yīng)是 。（2）電解過程中，Y極放電的有 。（3）生成高鐵酸根（FeO42）的電極反應(yīng)是 。II. 若用不同種電池作為上述實(shí)驗(yàn)的電源，請(qǐng)分析電池反應(yīng)。（1）鉛蓄電池總的化學(xué)方程式為：2H2O2PbSO4 PbPbO22H2SO4，則它在充電時(shí)的陽極反應(yīng)為 。（2）鎳鎘堿性充電電池在放電時(shí)，其兩極的電極反應(yīng)如下： 正極：2NiOOH2H2O2e2Ni（OH）22OH 負(fù)極：Cd2OH2eCd（OH）2則它在放電時(shí)的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（3）肼（N2H4）是一種可燃性液體，可用作火箭燃料。已知在25、101kPa時(shí)，32.0g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水，放出624kJ的熱量，則N2H4完全燃燒的熱化學(xué)方程式是 ；肼空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%30%的KOH溶液，放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)是 。（4）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O2和CO2，負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽，電池總反應(yīng)方程式為：C3H85O23CO24H2O。寫出該電池正極的電極反應(yīng)： 。（5）當(dāng)制備相同物質(zhì)的量的高鐵酸鉀時(shí)，理論上，上述四種電池中分別消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物質(zhì)的量之比是 。試卷第6頁，總2頁強(qiáng)化練習(xí) 追求完美品質(zhì) 答案 SO32+ 8H+ + 6e= H2S+ 3H2O （2分）9 （1）Fe2e=Fe22H2e=H2（2）6Fe2Cr2O7214H=6Fe32Cr37H2O（3）在陰極反應(yīng)及Cr2O72與Fe2反應(yīng)的過程中，將消耗大量的H，使溶液pH上升，促使Fe3、Cr3水解并最終轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3、Cr（OH）3沉淀（4）不能因?yàn)殛枠O產(chǎn)生的Cu2不能使Cr2O72還原到低價(jià)【解析】（1）電解時(shí)陽極失去電子，所以反應(yīng)式是Fe2e=Fe2；陰極得到電子，因此溶液中的氫離子在陰極放電，反應(yīng)式是2H2e=H2。（2）陽極產(chǎn)生的亞鐵離子具有還原性，能把Cr2O72還原成Cr3，方程式為6Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O。（3）根據(jù)陰極電極反應(yīng)式及6Fe2Cr2O7214H=6Fe32Cr37H2O可知，反應(yīng)過程中將消耗大量的H，使溶液pH上升，促使Fe3、Cr3水解并最終轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3、Cr（OH）3沉淀。（4）如果銅作陽極，則陽極產(chǎn)生銅離子，而Cu2不能使Cr2O72還原到低價(jià)，所以不能代替。10（1） 吸氧 2Cl +2H2O電解=2OH + H2+ Cl2（2） 4OH4e=2H2O + O2 小于 D H22e+ 2OH=2H2O 571.6【解析】（1） 若開始時(shí)開關(guān)K與a連接，則構(gòu)成原電池，由于溶液顯中性，所以發(fā)生鋼鐵的吸氧腐蝕。若開始時(shí)開關(guān)K與b連接，則構(gòu)成電解池，石墨和電源的正極相連，作陽極，溶液中的氯離子放電。鐵和電源的負(fù)極相連，作陰極，溶液中的氫離子放電，所以方程式為2Cl +2H2O電解=2OH + H2+ Cl2。（2）電解池中陽極失去電子，則溶液中的OH失去電子，方程式為 4OH4e=2H2O + O2。由于通過陰離子交換膜的是SO42，而通過陽離子交換膜的是H，所以根據(jù)電荷守恒可知，通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù)。氫氧化鈉在陰極生成，所以從D處導(dǎo)出。原電池中負(fù)極失去電子，正極得到電子，所以氫氣在負(fù)極通入。由于溶液是氫氧化鈉溶液，因此負(fù)極電極反應(yīng)式為H22e+ 2OH=2H2O。燃燒熱是在一定條件下，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，所以生成36g水放出的熱量是285.8 kJ2571.6kJ，即有571.6kJ的能量轉(zhuǎn)化為電能。11（16分）（1）A （2）2H+ + 2e- = H2（或2H2O + 2e- = H2+ 2OH-）（3）從右向左 ;濾紙上有紅褐色斑點(diǎn)產(chǎn)生 （4）增大 （5）4OH- - 4e- = 2H2O + O2 （6）0.28 （7）2FeO42- + 6e- + 5H2O = Fe2O3 + 10OH- 【解析】（1）因?yàn)殂~是正極，而鋁的金屬性又強(qiáng)于鋅的，所以鋁不能代替銅作電極，答案選A。（2）N和鋅電極相連，作陰極，溶液中的氫離子放電，方程式為2H+ + 2e- = H2。（3）原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以從右向左 移動(dòng)。由于鐵和銅電極相連，作陽極，鐵失去電子。和溶液的OH結(jié)合生成氫氧化亞鐵沉淀，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，又被氧化生成氫氧化鐵沉淀，所以現(xiàn)象是濾紙上有紅褐色斑點(diǎn)產(chǎn)生。（4）X是陰極，溶液中的氫離子放電，所以陰極周圍水的電離平衡被破壞，OH濃度大于氫離子的濃度，溶液顯堿性，pH增大。（5）Y電極水陽極，而Y極也產(chǎn)生氣體，因此該氣體是氧氣，方程式為4OH- - 4e- = 2H2O + O2。（6）氫氣和氧氣的物質(zhì)的量分別是0.03mol、0.0075mol，根據(jù)電子得失守恒可知，鐵失去的電子是0.03mol20.0075mol40.03mol，因此消耗鐵是0.03mol656g/mol0.28g。（7）原電池中正極得到電子，所以根據(jù)總反應(yīng)式可知，正極電極反應(yīng)式為2FeO42- + 6e- + 5H2O = Fe2O3 + 10OH- 。124H+PbO2+2ePb2+2H2O 負(fù)極 PbO2+ClO3+2H+=Pb2+ClO4+H2OKClO4的溶解度較小 Pb2O3和Pb3O4 1：1【解析】（1）放電相當(dāng)于是原電池，正極得到電子，所以電極反應(yīng)式為4H+PbO2+2ePb2+2H2O。充電相當(dāng)于電解池，zau原電池中Pb是負(fù)極，失去電子。所以再充電時(shí)應(yīng)該和電源的負(fù)極相連，作陰極，得到電子。（2）二氧化鉛具有氧化性，能把氯酸鈉氧化生成高氯酸鈉，方程式為PbO2+ClO3+2H+=Pb2+ClO4+H2O。由于KClO4的溶解度較小，易結(jié)晶析出。（3）二氧化鉛是0.1mol，其中氧原子是0.02mol。再A點(diǎn)，固體減少0.8g，則剩余氧原子的物質(zhì)的量是0.15mol，剩余此時(shí)鉛和氧原子的個(gè)數(shù)之比是23，剩余A點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)物質(zhì)是Pb2O3。同理可得出B點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)是Pb3O4。由于剩余固體質(zhì)量介于A和B之間，所以固體是由Pb2O3和Pb3O4 組成點(diǎn)混合物。設(shè)二者的物質(zhì)的量分別是x和y，則2x+3y0.1，3x+4y0.20.14，解得xy0.02mol，所以是11的。【答案】.（1）陰；2H2e= H2。（2）Fe和OH （3）Fe8OH6e= FeO424H2O.（1）PbSO42H2O2e= PbO2SO424H （2）Cd2NiOOH2H2O = Cd（OH）22Ni（OH）2 （3）N2H4（1）O2（g）= N2（g）2H2O（l） H=624kJ/mol N2H44OH4e=