高考化学复习电极反应式书写及新型电源.pdf
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1、电 池 电 极 反 应 式 书 写 强 化 族 1.用 惰 性 电 极 电 解 下 列 溶 液(l)NaCl 溶 液 阴 极:2H2O+2e=比 t+20H;阳 极:2cl 2e=C b t;电 解 总 反 应 式:2c+2H2O=2OH+H2 f+C12 t(2)CUSO4 溶 液 阴 极:2Cu2+4e=2 C u;阳 极:2H2O-4e-=O2 t+4H;由 解 总 反 应 式:2CU2+2 H 2 O*2 C U+4H+O 2 t。(3)AgNO3 溶 液 阴 极:4Ag+4e=4Ag;阳 极:2H2。-4亡=02 t+4H+;由 解 总 反 应 式:4Ag+2H2O*4Ag+4H+O
2、2 t。2.用 铜 作 电 极 电 解 下 列 溶 液(l)Na2so4 溶 液 阴 极:2H2O+2e=2 0 H+H?t;阳 极:Cu-2 b=&2+;由 解 总 反 应 式:Cu+2H2。叁 些 CU(OH)2+H2 t o(2)H2s04 溶 液 阴 极:2H-+2e=H2 t;阳 极:Cu-2e-=Cu21;总 反 应 式:Cu+2H+型 鲤=CU2+H2 t o(3)NaOH 溶 液 阴 极:2H2J+2e=H 2 t+2OH;阳 极:Cu2e-+2Or=Cu(OH)2;由 解 总 反 应 式:Cu+2H20*些 CU(OH)2+H2 t o3.用 Al作 电 极 电 解 下 列
3、溶 液(1)H2so4 溶 液 阴 极:6H-+6e-=3H2 t;阳 极:2Al6e=2 A;总 反 应 式:2A1+6H里 鳍 2Al3+3H2 t。(2)NaOH 溶 液阴 极:6H2O+6e=3 H?t+6 0 H;阳 极:2A1-6 2+80H=2A 1O 1+4H 2O;由 解 总 反 应 式:2A1+2H2O+2OFT3 些 2A1O5+3H2 t。4.铁 银 电 池(负 极 一 F e,正 极 一 N iC h,电 解 液 一 K O H溶 液)放 电 已 知:Fe+NiO2+2H2O 充 电 Fe(OH)2+Ni(OH)2,则:负 极:F e-2 e-+2 O F r=F e
4、(O H)2;正 极:NiO2+2H2O+2 e-=N i(O H)2+2 O H-阴 极:Fe(OH)2+2 e-=F e+2 O H-:阳 极:Ni(0H)2 2e+20H=2。2+2比 0。5.LiFePCU电 池(正 极 一 LiFePCU,负 极 一 L i,含 Li+导 电 固 体 为 电 解 质)放 电 已 知:FePCh+Li 充 电 L iF eP O a,则:负 极:Lie=L i*;正 极:FePO4+Li+e-=LiFePO4o阴 极:L i+e-=L i;阳 极:LiFePO4e-=F e P O 4+L。6.高 铁 电 池(负 极 一 Z n,正 极 一 石 墨,电
5、 解 质 为 浸 湿 的 固 态 碱 性 物 质)放 电 已 知:3Zn+2K2FeO4+8H2O 充 电 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4 K O H,贝 U:负 极:3Zn6 e-+6 O H-3 Z n(O H)2:正 极:2F eO K+6e-+8H 2O=2F e(O H)3+10O H 阴 极:3Zn(OH)2+6 e-=3 Z n+60H;阳 极:2Fe(OH)36e+10OH=2 F e O 二+8 0 0。7.氢 氧 燃 料 电 池(1)电 解 质 是 KOH溶 液(碱 性 电 解 质)负 极:2H2-4 e+4O H-二 4比 0:正 极:O 2+2 H 2 O+4
6、e-=4 O H=总 反 应 式:2H 2+O 2=2H 2O。(2)电 解 质 是 H2sCh溶 液(酸 性 电 解 质)负 极:2H24 e-=4 H+;正 极:O2+4H+4 e-=2 H 2 O;总 反 应 式:2H2+02=2H2OO(3)电 解 质 是 N aC l溶 液(中 性 电 解 质)负 极:2H24 e-=4 H-;正 极:O2+2H2O+4e=4 0 H;总 反 应 式:2H2+O2=2H2O。8.甲 烷 燃 料 电 池(伯 为 两 极,正 极 通 入 02和 C02,负 极 通 入 甲 烷,电 解 液 有 三 种)(1)电 解 质 是 熔 融 碳 酸 盐(K2co3或
7、 Na2co3)正 极:2O2+8e+4co2=4CO亚:负 极:CH4-8e+4CO=5CCh+2H2O;总 反 应 式:CH4+2O2=C O 2+2H2O(2)酸 性 电 解 质(电 解 液 为 H2s04溶 液)正 极:2O2+8e+8H.=4H2O;负 极:CH4-8e+2H2O=CCh+8H+;总 反 应 式:CH4+2O2=C O2+2H2O(3)碱 性 电 解 质(电 解 液 为 K 0 H 溶 液)正 极:202+8。+4H2O=8OH:负 极:CH$8e+10OH=COO+7H2O:总 反 应 式:CH4+202+20H=C 0 r+3H2O,9.甲 醇 燃 料 电 池(1
8、)碱 性 电 解 质(钳 为 两 极,电 解 液 为 K 0 H 溶 液)正 极:3Ch+12e+6H2。=120广;负 极:2cH30H-12e+160H=2 C O P+12H2。;总 反 应 式:2cH30H+302+4KoH=2K2cCh+6H2。(2)酸 性 电 解 质(伯 为 两 极,电 解 液 为 H2s04溶 液)正 极:302+12e+12H+=6H2O:负 极:2cH3OH 12e-+2H2O=12H+2cCh t;总 反 应 式:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,10.C O 燃 料 电 池(总 反 应 式 均 为 2co+0 2=2 8 2)熔 融 盐(伯 为
9、两 极,Li2cCh和 Na2co3的 熔 融 盐 作 电 解 质,C O 为 负 极 燃 气,空 气 与 CCh的 混 合 气 为 正 极 助 燃 气)正 极:。2+4日+2co2=2CO二:负 极:2 c o+2 C*4e=4 8 2。(2)酸 性 电 解 质(销 为 两 极,电 解 液 为 H2sCM溶 液)正 极:C2+4e+4H-=2 0;负 极:2c0-4e+2H2O=2CO2+4H+。新 型 电 源 工 作 原 理 1.(2020.陕 西 榆 林 市 高 三 一 模)利 用 电 解 质 溶 液 的 浓 度 对 电 极 电 势 的 影 响,可 设 计 浓 差 电 池。下 图 为 一
10、 套 浓 差 电 池 和 电 解 质 溶 液 再 生 的 配 套 装 置 示 意 图,闭 合 开 关 K 之 前,两 个 Cu 电 极 的 质 量 相 等。下 列 有 关 这 套 装 置 的 说 法 中 错 误 的 是()A.循 环 物 质 E 为 水 B.乙 池 中 Cu 电 极 为 阴 极,发 生 还 原 反 应 C.甲 池 中 的 电 极 反 应 式 为 Cu2+2e-CuD.若 外 电 路 中 通 过 1 mol电 子,两 电 极 的 质 量 差 为 32 g答 案 BD解 析 由 阴 离 子 SO厂 的 移 动 方 向 可 知:右 边 C u 电 极 为 负 极,发 生 反 应:Cu
11、2e-=Cu2+,C u 电 极 失 去 电 子,发 生 氧 化 反 应,B 错 误;左 边 的 电 极 为 正 极,发 生 反 应:Cu2+2e-=Cu,C 正 确;当 电 路 中 通 过 1 mol电 子,左 边 电 极 增 加 32 g,右 边 电 极 减 少 32 g,两 极 的 质 量 差 变 为 64 g,D 错 误;电 解 质 再 生 池 是 利 用 太 阳 能 将 CuSCU稀 溶 液 蒸 发,分 离 为 CuS04浓 溶 液 和 水 后,再 返 回 浓 差 电 池。通 过 上 述 分 析 可 知 循 环 物 质 E 为 水,A 正 确。2.(2020安 徽 宣 城 高 三 二
12、 模)微 生 物 燃 料 电 池 能 将 污 水 中 的 乙 二 胺(EhNCH2cH2NH2)氧 化 成 环 境 友 好 的 物 质,示 意 图 如 图 所 示,a、b 均 为 石 墨 电 极。下 列 说 法 错 误 的 是():-:二 十-三 三 三-:-二 一 A.a 电 极 的 电 极 反 应 为 H2NCH2CH2NH2-16e+4H2O=2CO2 t+N2 t+16HB.电 池 工 作 时 质 子 通 过 交 换 膜 由 负 极 区 向 正 极 区 移 动 C.a 电 极 上 的 电 势 比 b 电 极 上 的 电 势 低 D.开 始 放 电 时 b 电 极 附 近 溶 液 的 p
13、H保 持 不 变 答 案 D解 析 根 据 原 电 池 装 置 图 分 析,H2N(CH2)2NH2在 a 电 极 上 失 电 子 发 生 氧 化 反 应,生 成 氮 气、二 氧 化 碳 和 水,则 a 为 负 极,电 极 反 应 式 为 H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e=2 C O2 t+N2 t+16H+,氧 气 在 正 极 b上 得 电 子 发 生 还 原 反 应,电 极 反 应 式 为:O2+4e+4H=2H2O,A 选 项 正 确;原 电 池 中,阳 离 子 向 正 极 移 动,阴 离 子 向 负 极 移 动,因 此,电 池 工 作 时 质 子(H+)通 过 质 子 交 换
14、 膜 由 负 极 区 向 正 极 区 移 动,B 选 项 正 确;由 上 述 分 析 可 知,a 电 极 为 负 极,b 电 极 为 正 极,故 a 电 极 上 的 电 势 比 b 电 极 上 的 电 势 低,C 选 项 正 确;开 始 放 电 时,氧 气 在 正 极 b 上 得 电 子 发 生 还 原 反 应,发 生 的 电 极 反 应 式 为 6+4e-+4H=2H2O,H+浓 度 减 小,故 b 电 极 附 近 溶 液 的 pH增 大,D 选 项 错 误。3.(2020江 西 上 饶 市 高 三 一 模)“太 阳 水”电 池 装 置 如 图 所 示,该 电 池 由 三 个 电 极 组 成
15、,其 中 a为 TiCh电 极,b 为 Pt电 极,c 为 W O3电 极,电 解 质 溶 液 为 p H=3 的 Li2SO4-H2SO4溶 液。锂 离 子 交 换 膜 将 电 池 分 为 A、B 两 个 区,A 区 与 大 气 相 通,B 区 为 封 闭 体 系 并 有 N?保 护。下 列 关 于 该 电 池 的 说 法 错 误 的 是()离 换 c B N.,WO,H.WO,A.若 用 导 线 连 接 a、c,则 a 为 负 极,该 电 极 附 近 p H 减 小 B.若 用 导 线 连 接 a、c,则 c 电 极 的 电 极 反 应 式 为 H、W03xe=W O3+AHC.若 用 导
16、 线 先 连 接 a、c,再 连 接 b、c,可 实 现 太 阳 能 向 电 能 转 化 D.若 用 导 线 连 接 b、c,b电 极 的 电 极 反 应 式 为 O2+4ET+4e=2 H2O答 案 B解 析 用 导 线 连 接 a、c,a 极 发 生 氧 化 反 应,为 负 极,发 生 的 电 极 反 应 为 2H2。-4-=4 H+O 2 t,a 电 极 周 围 H*浓 度 增 大,溶 液 p H 减 小,故 A 正 确;用 导 线 连 接 a、c,c 极 为 正 极,发 生 还 原 反 应,电 极 反 应 为 W O 3+x H+x e-=H、WC)3,故 B 错 误;用 导 线 先
17、连 接 a、c,再 连 接 b、c,由 光 电 池 转 化 为 原 电 池,实 现 太 阳 能 向 电 能 转 化,故 C 正 确;用 导 线 连 接 b、c,b 电 极 为 正 极,电 极 表 面 是 空 气 中 的 氧 气 得 电 子,发 生 还 原 反 应,电 极 反 应 式 为 O2+4H+4e-=2 比 0,故 D 正 确。4.(2020广 东 福 建 等 省 高 三 联 考)磷 酸 铁 锂 电 池 放 电 时 正 极 的 反 应 式 为 FePO4+Li+e=LiFePO4该 电 池 放 电 时 的 工 作 原 理 如 图 所 示。下 列 叙 述 正 确 的 是()A.放 电 时,
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- 高考 化学 复习 电极 反应式 书写 新型 电源
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