【江苏专用】2019届高考化学二轮复习压轴题热点练5电极反应式的书写及电化学有关计算

热点5电极反应式的书写及电化学有关计算1原电池是化学对人类的一项重大贡献。(1)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：电池的负极是_(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为_。电池工作一段时间后电解质溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650 下工作的燃料电池。请完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO2CO4e=4CO2；正极反应式：_；电池总反应式：_。答案(1)aCH410OH8e=CO7H2O减小(2)O22CO24e=2CO2COO2=2CO2解析(1)CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。由于电池工作过程中会消耗OH，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。(2)正极发生还原反应，故正极电极反应式为O22CO24e=2CO，根据正极反应式负极反应式总电池反应，可推知电池总反应式应为2COO2=2CO2。2某高校的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：上述电解反应在温度小于900 时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸盐及碳酸钙，阴极的电极反应式为3CO24e=C2CO，则阳极的电极反应式为_。答案2CO4e=2CO2O2解析阳极发生氧化反应生成氧气，电极反应为2CO4e=2CO2O2。3.(1)如图在碱性条件下，在阴极上电解NaBO2可制得硼氢化钠，写出阴极室的电极反应式_。(2)亚磷酸(H3PO3)与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3。电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如图：阴极的电极反应式为_；产品室中反应的离子方程式为_。答案(1)BO6H2O8e=BH8OH(2)2H2e=H2HPO2H=H3PO3解析(1)在阴极上电解NaBO2可制得硼氢化钠，则阴极室发生还原反应生成BH，则电极反应式为BO6H2O8e=BH8OH。(2)阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H2e=H2；产品室中HPO和氢离子结合生成亚磷酸，反应的离子方程式为HPO2H=H3PO3。4利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。(1)利用如图所示装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。A为_极，B为_极，A极发生_反应。(2)B极区电解液为_溶液(填化学式)，阳极电极反应式为_，电解过程中Li向_电极迁移(填“A”或“B”)。(3)若电路中通过0.2 mol电子时，标准状况下B极产生气体的体积为_ L。(4)将LiCl溶液改为熔融LiCl时，阴极反应式为_，阳极反应式为_。答案(1)阳阴氧化(2)LiOH2Cl2e=Cl2B(3)2.24(4)Lie=Li2Cl2e=Cl2解析(1)由放电顺序：HLi，ClOH，故阴极：2H2e=H2；阳极：2Cl2e=Cl2，则A为阳极，B为阴极。(2)根据电解装置图，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，B极区产生H2，电极反应式为2H2e=H2，剩余OH与Li结合生成LiOH，所以B极区电解液应为LiOH溶液，B电极为阴极，则A电极应为阳极。阳极区电解液应为LiCl溶液，电极反应式为2Cl2e=Cl2。根据电流方向，电解过程中Li向B电极迁移。(3)据关系式：H22e可知，当转移0.2 mol电子时产生0.1 mol H2，V(H2)0.1 mol×22.4 mol·L12.24 L。(4)电解熔融LiCl时，2LiCl2LiCl2。5铁镍蓄电池充放电时的总反应：FeNi2O33H2OFe(OH)22Ni(OH)2，电池放电时，负极反应式为_，电池充电时，阳极反应式为_。答案Fe2OH2e=Fe(OH)22Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O解析根据方程式可知正极为Ni2O3、负极为Fe，电池放电时，负极铁失去电子转化为氢氧化亚铁，电极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2，电池充电时，阳极失去电子，根据方程式可知是氢氧化镍失去电子转化为Ni2O3，即电极反应式为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O。6与MnO2­Zn电池类似，K2FeO4­Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_，该电池总反应的离子方程式为_。答案FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH2FeO3Zn8H2O=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH解析正极发生还原反应，K2FeO4被还原为Fe3，由于是碱性环境，故生成Fe(OH)3，电极反应式为FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH；负极发生氧化反应，由于是碱性环境，Zn被氧化生成Zn(OH)2，电极反应式为Zn2e2OH=Zn(OH)2。两电极反应式相加得2FeO3Zn8H2O=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH。7某新型可充电电池能长时间保持稳定的放电电压，该电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。(1)放电时负极反应为_。(2)充电时Fe(OH)3发生_反应。(3)放电时电子由_极流向_极。(填“正”或“负”)(4)放电时1 mol K2FeO4发生反应，转移电子数是_。答案(1)Zn2e2OH=Zn(OH)2(2)氧化(3)负正(4)1.806×1024解析放电时锌在负极发生氧化反应，因为电解质是碱，故负极反应是Zn2e2OH=Zn(OH)2；电子由负极流出，通过外电路流向正极，每1 mol K2FeO4发生反应，转移电子是3 mol，数目是1.806×1024，充电时Fe(OH)3失去电子发生氧化反应。4