2021屆高考化學微專題訓練六電化學中的電極反應式書寫

微專題訓練(六)電化學中的電極反應式書寫1.[2020.浙江嘉興一中模擬]NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理如圖W6-1，下列判斷正確的是()圖W6-1A.石墨電極H為電池負極B.電池中no3從石墨電極I向石墨電極n作定向移動C.石墨電極I發(fā)生的電極反應為NO2+NO3-e—N2O5D.每消耗1molNO2轉(zhuǎn)移電子2mol2.一種新型的電池，總反應為3Zn+2FeO亍+8H2O-2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-,其工作原理如圖W6-2所示。下列說法不正確的是()的電號不墨電報二-二二4J1J件:二：二二二二三-加工KiFeCi溶液圖W6-2A.Zn極是負極,發(fā)生氧化反應B.隨著反應的進行,溶液的pH增大C.電子由Zn極流出到石墨電極，再經(jīng)過溶液回到Zn極，形成回路D.石墨電極上發(fā)生的反應為FeO亍+3e-+4H2O?,——Fe(OH)3I+5OH-3.[2020.浙江慈溪高三模擬]鋰-空氣電池的裝置示意圖如圖W6-3，以金屬鋰作電極,從空氣中獲得O2。下列說法正確的是( )圖W6-3A.鋰作負極,電極反應式為Li-e-+OH-,.——LiOHB.若隔膜被腐蝕，不會影響該電池正常使用C.多孔碳電極上發(fā)生的電極反應為O2+2H2O+4e—4OH-D.應用該電池電鍍銅,若析出64gCu,理論上消耗11.2LO24.2019年諾貝爾化學獎授予在鋰電池發(fā)展上做出貢獻的三位科學家。某可連續(xù)工作的液流鋰離子儲能電池放電時工作原理如圖W6-4所示，下列說法正確的是 （）圖W6-4A.放電時，儲罐中發(fā)生反應:S2O2-+2Fe2+-2Fe3++2SO4-B.放電時,Li電極發(fā)生了還原反應C.放電時,Ti電極發(fā)生的電極反應式為Fe2+-e- Fe3+D.Li+選擇性透過膜可以通過Li+和H2O.將CH4設計成燃料電池,其利用率更高，裝置如圖W6-5所示（A、B為多孔性碳棒）,持續(xù)通入甲烷,在標準狀況下，消耗甲烷體積為丫L。則下列說法正確的是（）圖W6-5A.OH-由A端移向B端B.0＜丫＜22.4時,電池總反應的化學方程式為CH4+2O2+KOH——KHCO3+2H2OC.22.4＜丫＜44.8時，負極電極反應為CH4+9CO2-+3H2O-8e-^10HCO3D.V=33.6時，溶液中陰離子濃度大小關系為c（CO2-）＞c（HCO3）＞c（OH-）.[2020.浙江寧波十校高三聯(lián)考]以鉛蓄電池為電源電解制備單質(zhì)鎰的實驗裝置如圖W6-6，陽極以稀硫酸為電解液,陰極以硫酸鎰和硫酸混合液為電解液，電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向。下列說法正確的是（）圖W6-6A.M發(fā)生的電極反應為PbO/SO2-+4H++2e-—PbSO4+2H,O2 4 4 2B.左側(cè)氣孔逸出的氣體可能為副產(chǎn)物02 一、， 通電 ，…C.電解槽中發(fā)生的總反應為2MnSO4+2H2O_2Mn+02f+2聆04D.若用陽離子交換膜代替陰離子交換膜,陰極可能得到MnO2.一種鋰銅可充電電池,工作原理如圖W6-7。在該電池中,非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質(zhì)陶瓷片(LISICON)隔開。下列說法中不正確的是()充電—??十ITG?***—放電

水系電解液

rit-USlCON5非水系電解沌圖W6-7A.放電時,N極的電極反應式為Cu2++2e-Cu.放電時,M極的電極反應式為Li-e--Li+C.充電時，陰極反應為Li++e--.——LiD.充電時，接線柱A應與外接電源的正極相連.NO2是大氣污染的主要污染物之一;硝酸鹽是水體污染的污染物之一。電化學降解NO3的原理如圖W6-8所示，陰極圖W6-8.利用電解甲醇水溶液制備氫氣最大的優(yōu)點就是需要的電壓低，裝置如圖W6-9，寫出陽極電極反應式:,電解的總反應方程式為 。

厚的水溶液厚的水溶液圖W6-9.NO2可通過電解制備綠色硝化試劑N2O5。圖W6-10是其原理示意圖。情性電極工―I情性電極工―I1一工情性電極聞。|十無水硝康 而彳荃齷正 如配硝酸解液｛只允許H，通過)圖W6-10陽極區(qū)生成n2o5的電極反應式是.[2020.浙江余姚中學高三模擬]工業(yè)上常用高濃度的K2c03溶液吸收CO2,得溶液X,再利用電解法使K2c03溶液再生，其裝置示意圖如圖W6-11。(1)在陽極區(qū)發(fā)生的反應包括

和H++HCO3——H2O+CO2I。換膜圖W6-11(2)簡述CO3-在陰極區(qū)再生的原理: .工業(yè)上常采用圖W6-12所示電解裝置電解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液，電解一段時間后,通入H2s加以處理。利用生成的鐵的化合物K3[Fe(CN)6]將氣態(tài)廢棄物中的H2s轉(zhuǎn)化為可利用的S,自身轉(zhuǎn)化為K4[Fe(CN)6]。KJFMCWJ和KJFMCWJ和KHCO浦巖港液圖W6-12(1)電解時，陽極的電極反應式為。(2)當有16gS析出時，陰極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為 。.鋰-空氣電池是前景很廣的新型電池，但鋰和空氣中的氮氣、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生副反應是鋰-空氣電池的致命缺陷。所以應在鋰金屬電極上加一個保護層。該技術(shù)的核心是鋰表面增加了一層由碳酸餓碳(Li2cO3/C)組成的致密的保護性涂層。涂層的過程:利用熔融碳酸鹽作電解質(zhì)，直接由鋰金屬電極與二氧化碳通過10次充放電循環(huán)，在電極的表面進行化學反應來完成。寫出鋰電極生成致密保護涂層的電極反應式:。利用一種鉀鹽水溶液作電解質(zhì)溶液,CO2電催化還原為乙烯，如圖W6-13所示。在陰極上產(chǎn)生乙烯的電極反應式為.(填“正.(填“正”或"負”)極，陽極電極反應式是CH,OH.CO質(zhì)子交換膜圖W6-13.以甲醇為主要原料電化學合成碳酸二甲酯［(CH3O)2CO］的反應原理如下:通電4CH30H+2CO+O2——2(CH3O)2CO+2H2O。由圖W6-14可知B極為電源圖W6-14答案.C［解析］石墨電極n為電池正極，故A錯誤;石墨電極I為原電池的負極,原電池工作時，陰離子向負極移動,即NO3從石墨電極n向石墨電極I作定向移動，故B錯誤;石墨電極I為原電池的負極,no2被氧化，氮元素化合價升高，應生成N2O5,電極反應為NO2+NO3-e-——N2O5,故C正確;由石墨電極I反應為NO2+NO3-e-——N2O5可知,每消耗1molNO2轉(zhuǎn)移1mol電子，故D錯誤。.C［解析］根據(jù)電池總反應,Zn的化合價升高，根據(jù)原電池的工作原理，鋅作負極,發(fā)生氧化反應，故A說法正確;根據(jù)電池總反應方程式，生成OH-,溶液的pH增大，故B說法正確;根據(jù)原電池的工作原理,電子從Zn電極流出經(jīng)外電路流向石墨電極，電解質(zhì)溶液中是陰陽離子定向移動,沒有電子通過，故C說法錯誤;負極電極反應式為Zn+2OH--2e-Zn(OH)2,正極反應式為FeO亍+4H2O+3e-——Fe(OH)3；+5OH-,^D說法正確。.C［解析］根據(jù)圖中所示，該電池總反應為4Li+O2+2H2O——4LiOH;其中,Li作負極，電極反應式為Li-e-——Li+;多孔碳電極作正極，電極反應式為O2+2H2O+4e-——4OH-。Li作負極，電極反應式為Li-e-——Li+,A項錯誤;Li可與水反應，若隔膜被腐蝕，會影響該電池的正常使用,B項錯誤;多孔碳電極作正極,電極反應式為O2+2H2O+4e-——4OH-,C項正確;用該電池電鍍64gCu(1mol),則電路中轉(zhuǎn)移電子2mol,即消耗O20.5mol,但是題中并未說明標況,所以不能使用丫m=22.4L-mol-1進行計算,D項錯誤。.A［解析］儲能電池中鋰為負極，失去電子生成鋰離子,鈦電極為正極，溶液中的鐵離子得到電子生成亞鐵離子，儲罐中亞鐵離子與S2O2-反應，反應的離子方程式為S2O2-+2Fe2+——2Fe3++2SO/故A正確;放電時鋰失去電子發(fā)生氧化反應，故B錯誤;放電時,Ti電極發(fā)生的電極反應式為Fe3++e-——Fe2+,故C錯誤;Li+選擇性透過膜可以通過Li+,不能通過水,故D錯誤。.C［解析］由題意可知,n(KOH)=2mol-L-1x1L=2mol,可能先后發(fā)生反應:①CH4+2O2——CO2+2H2O、②CO2+2KOH——K2cO3+H2O、③K2cO3+CO2+H2O——2KHCO3。燃料電池中,通入CH4的一端為原電池的負極,通入空氣的一端為原電池的正極，在原電池中陰離子向負極移動,OH-由B端移向A端,A項錯誤;當0<V<22.4時,0<n(CH4)<1mol,則0<n(CO2)<1mol,只發(fā)生反應①②，則電池總反應為CH4+2O2+2KOH——K2CO3+3H2O,B項錯誤;當22.4<V<44.8,1mol<n(CH4)<2mol,則1mol<n(CO2)<2mol,發(fā)生反應①②③得到K2cO3和KHCO3混合溶液或KHCO3溶液,則負極反應式為CH4-8e-+9CO|-+3H2O-10HCO3,C項正確;當V=33.6時,n(CH4)=1.5mol,n(CO2)=1.5mol,則電池總反應為3CH4+6O2+4KOH-K2cO3+2KHCO3+7H2O,則得到含0.5molK2cO3和1molKHCO3的溶液，則c(HCO3)>c(CO2-)>c(OH-),D項錯誤。.C［解析］電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向，說明石墨是陽極,N為正極,M為負極，伯為陰極。M為負極，應是Pb失去電子,A項錯誤;伯電極為陰極，左側(cè)氣孔逸出的氣體可能為副產(chǎn)物H2,B項錯誤;陰極得到Mn,陽極得到O2,因此電解槽中發(fā)生的總反應為2MnSO4+2H2O—2Mn+O2T+2H2SO4,C項正確;若用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，陰極是化合價降低，不可能得到MnO2,D項錯誤。

.D［解析］由圖可知,放電時Cu2+向N極移動，發(fā)生還原反應,電極反應式為Cu2++2e-——Cu,A項正確;Li是活潑金屬,放電時失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為Li-e- Li+,B項正確;充電時,Li+在陰極放電生成Li,則陰極反應式為Li++e-—Li,C項正確;充電時，接線柱A接外接電源的負極,D項錯誤。.2NO3+12H++10e--N2T+6H2O［解析］由圖示知在Pt-Ag電極上NO3發(fā)生還原反應，因此Pt-Ag電極為陰極，則b為電源負極,a為電源正極,在陰極NO3得電子發(fā)生還原反應生成n2,利用電荷守恒與原子守恒知有氫離子參與反應且有水生成所以陰極的電極反應式為2NO3+12H++10e--N/+6H2O。.CH30H-6e-+H2O-CO2T+6H+CH3OH+HCH3OH+H逋電2O——CO2T+3H2T［解析］利用電解甲醇水溶液的裝置圖分析,由CH3OH-CO2知C的化合價升高，失電子，作陽極,則陽極電極反應式為CH30H-6e-+H2O——CO2T+6H+;陰極是H20TH2,發(fā)生了還原反應,所以電解的總反應方程式為CH3OH+H2O—CO2T+3H2t。.N2O4-2e-+2HNO3一2N2O5+2H+［解析］陽極發(fā)生失電子的氧化反應,N2O4在陽極失去電子結(jié)合硝酸轉(zhuǎn)化為N2O5,電極反應式為N2O4-2e-+2HNO32N2O5+2H+。.(1)4OH--4e--2H2O+O2T(或2H2O-4e--4H++O2T)(2)HCO3存在電離平衡:HCO3-H++CO3-,陰極H+放電，濃度減小平衡右移(或溶液中H+放電，增大了OH-濃度，與HCO3反應,從而使CO2-再生).(1)［Fe(CN)6］4--e--［Fe(CN)6］3-(2)11.2L［解析］(1)電解時陽極發(fā)生失電子的氧化反應，將［Fe(CN)6］4-轉(zhuǎn)化為［Fe(CN)6］3-,則電極反應式為［Fe(CN)6］4--e--［Fe(CN)6］3-;(2)由H2S轉(zhuǎn)化為可利用的S,則當有16gS析出時，轉(zhuǎn)移—16^x2=1mol電子，又電解時陰極反應式為6 2 32g-mol-12HCO-+2e- HT+2CO2-,所以根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，陰極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為1molx22.4L-mol-1=11.23 2 3 2L。13.2Li-2e-+CO2-一Li2CO32CO2+12H++12e--CH2—CH2+4H2O［解析］鋰電極生成致密保護涂層實質(zhì)上是鋰失