版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
易錯專題16電極反應式的書寫聚焦易錯點:?易錯點一原電池電極反應式書寫?易錯點二原電池電極反應式書寫典例精講易錯點一原電池電極反應式書寫【易錯典例】例1電化學在現(xiàn)代生活、生產和科學技術的發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用。(1)圖1是利用燃料電池工作原理處理某酸性廢水的示意圖。b電極的電極反應式為_______。(2)和是主要大氣污染物,圖2是同時吸收和的示意圖。①a是直流電源的_______極(填“正”或“負”。)②陽極的電極反應式為_______。③當均為NO時,吸收池中發(fā)生反應的氧化劑與還原劑的物質的之比為_______。(3)圖3是甲醇()燃料電池的工作原理示意圖。①該電池工作時,燃料電池負極的電極反應式為_______。②若用該電池電解精煉銅,氧氣放電電極應接_______(填“純銅”或“粗銅”。)(4)圖4是高鐵酸鉀電池的模擬實驗裝置(已知:放電時,石墨電極附近有紅褐色渾濁)。①該電池放電時,正極的電極反應式為_______。②鹽橋中盛有飽和溶液,此鹽橋中向_______(填“左”或“右”移動)?!窘忸}必備】1.普通原電池這種電池往往是以我們學過的一些基礎的氧化還原反應為基礎。負極往往是活潑金屬,如Mg、Al、Fe等,則負極反應一般由負極金屬失去電子變成金屬陽離子。如Mg-2e-=Mg2+,Cu-2e-=Cu2+,F(xiàn)e-2e-=Fe2+,注意不能寫成Fe-3e-=Fe3+。Al失電子后變?yōu)锳l3+,但堿性介質中,Al3+將繼續(xù)和OH-反應,電極反應式中要注意寫上該反應。如Mg-Al-NaOH溶液構成的電池,負極反應式應寫成Al-3e-+4OH-=AlO2—+2H2O。正極反應有以下幾種情況:(1)電解質溶液是不活潑金屬的鹽溶液,此時正極反應一般為溶液中的不活潑金屬陽離子(如Ag+、Cu2+、Hg2+)得到電子生成相應的金屬單質。(2)電解質溶液中含強氧化性金屬陽離子如Fe3+,此時正極反應一般是Fe3++e-=Fe2+,不能寫為Fe3++3e-=Fe。(3)電解質是非氧化性酸如稀鹽酸、稀硫酸,此時正極反應為2H++2e-=H2↑。(4)電解質是活潑金屬的鹽溶液,如NaCl、K2SO4、NaNO3等,此時應由溶液中的O2得電子,而不是水中的H+得電子。在原電池中,水中的H+很少得電子。(5)電解質是氧化性酸如濃、稀硝酸。此時,若是稀硝酸,正極反應為NO3—+3e-+4H+=NO↑+2H2O;若是濃硝酸,正極反應為NO3—+e-+2H+=NO2↑+H2O。(書寫時,得電子數(shù)目=化合價降低的值×原子個數(shù);抓住O守恒,多余的O結合H+變成水)2.燃料電池(1)氫氧燃料電池:負極正極(2)有機物燃料電池負極的電極反應式書寫規(guī)律①有機物中碳元素的化合價用平均價態(tài),根據(jù)H(+1)、O(-2),正、負化合價代數(shù)和為0進行計算?;蟽r升高的數(shù)值表示一個碳原子失去電子的數(shù)目,失電子總數(shù)=化合價變化值×碳原子個數(shù)。②有機物被氧化到+4價的碳的化合物,若是酸性、熔融氧化物或碳酸鹽介質,則被氧化成CO2;若是堿性介質,則CO2繼續(xù)反應生成CO32—或HCO32—。如葡萄糖燃料電池。C6H12O6中碳元素為0價,升高到+4價,化合價升高了4,1個碳原子失去4個電子,1個葡萄糖分子中共有6個碳原子,共失去24個電子。若是堿性介質,則電極反應式為C6H12O6-24e-+OH-=CO32—+H2O,根據(jù)碳守恒,CO32—前面配6,根據(jù)電荷守恒,OH-前面配36,根據(jù)H守恒,H2O前面配24,檢查O是否守恒。即可得到電極反應式為C6H12O6-24e-+36OH-=6CO32—+24H2O。若是酸性介質,則被氧化成CO2,CO2中多余的O由H2O來提供,則C6H12O6-24e-+H2O=6CO2+H+,根據(jù)O守恒,H2O前面配6,根據(jù)電荷守恒,H+前面配24,檢查H是否守恒。即可得到電極反應式為C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+。若是熔融金屬氧化物介質,則被氧化成CO2,CO2中多余的O由O2-來提供,則C6H12O6-24e-+O2-=6CO2+H2O,根據(jù)電荷守恒,O2-前面配12,根據(jù)H守恒,H2O前面配6,檢查O是否守恒。即可得到電極反應式為C6H12O6-24e-+12O2-=6CO2↑+6H2O。(3)其他燃料電池:N2H4-H2O2燃料電池正極一般是H2O2得電子,H2O2得電子后的還原產物在酸性介質中為水,在堿性介質中為OH-。因而正極的電極反式應為H2O2+2e-+2H+=2H2O或H2O2+2e-=2OH-。負極的反應式可以仿照有機物燃料電池負極反應式來書寫。N2H4中N為-2價,它的化合價一般升高到0價,轉化為N2,化合價升高了2,表示一個N原子失去2e-,N2H4中有2個N,一共失去4e-,N2H4中的H在酸性介質中變?yōu)镠+,在堿性介質中結合OH-變?yōu)镠2O,所以負極的電極反應式為N2H4-4e-=N2↑+4H+或N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O?!咀兪酵黄啤?.(1)LiFePO4是一種新型動力鋰電池的電極材料。下圖為某LiFePO4電池充、放電時正極局部放大示意圖,寫出該電池放電時的正極反應式:。(2)以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如下圖所示,在使用過程中石墨Ⅰ電極反應生成一種氧化物Y,則該電極反應式為。(3)Al-Ag2O2電池可用作水下動力電源,其原理如下圖所示。該電池的負極反應式為。易錯點二電解池電極反應式書寫【易錯典例】例2(1)據(jù)報道以二氧化碳為原料采用特殊的電極電解強酸性的二氧化碳水溶液可得到多種燃料,其原理如圖1所示。電解時其中b極上生成乙烯的電極反應式為。圖1(2)利用電解原理可將NO還原為N2,裝置見圖2,高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質,金屬鈀薄膜作電極。鈀電極A為極,電極反應式為。圖2圖3(3)脫去冶金工業(yè)排放煙氣中SO2的方法有多種。離子膜電解法:利用硫酸鈉溶液吸收SO2,再用惰性電極電解。將陰極區(qū)溶液導出,經過濾分離硫黃后,可循環(huán)吸收利用,裝置如圖3所示,則陰極的電極反應式為,陽極產生氣體的化學式為?!窘忸}必備】電解池總反應方程式的書寫(1)用惰性電極電解某些溶液時(如飽和食鹽水、AgNO3溶液等),當電解液中H+或OH-放電時,在電極反應式中直接寫2H++2e-=H2↑或4OH--4e-=2H2O+O2↑,但在總反應式中一定要寫成H2O,當H+放電時生成H2同時生成OH-,當OH-放電時生成O2同時生成H+。(2)陽極材料不同,總反應方程式可能不同。如(3)還要注意電解質溶液中未參與放電的離子是否可與放電后生成的離子發(fā)生反應。如(4)要注意電解質是溶液還是熔融狀態(tài)如【變式突破】2.I.某學習小組將有關“電解飽和食鹽水”的相關內容進行梳理,形成如下問題(顯示的電極均為石墨)。(1)圖1中,電解一段時間后,氣球b中的氣體是_______(填化學式),U形管_______(填“左”或“右”)邊的溶液變紅。(2)利用圖2制作一種環(huán)保型消毒液發(fā)生器,電解可制備“84”消毒液的有效成分NaClO,則c應為電源的_______極;該發(fā)生器中反應的總離子方程式為_______。II.混合動力車上坡或加速時,電動機提供推動力,降低油耗;剎車或下坡時,電池處于充電狀態(tài)?;旌蟿恿嚹壳耙话闶褂面嚉潆姵?,該電池中鎳的化合物為正極,儲氫金屬(以M表示)為負極,堿液(主要為KOH)為電解質溶液。鎳氫電池充放電原理示意如圖:(3)其總反應式為H2+2NiOOH2Ni(OH)2.根據(jù)所給信息判斷,混合動力車剎車或下坡時,發(fā)生了_______(填“原電池”或“電解池”)反應,乙電極的電極反應式為_______。習題精練1.某興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題,當閉合該裝置的電鍵時,觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉(電解質溶液均足量)?;卮鹣铝袉栴}:(1)裝置A是___________池,電極名稱為___________。(2)裝置B中電極的電極反應式為___________。(3)若利用裝置C在鐵質鑰匙上鍍銅,則電極N為___________,X可為___________。(4)若裝置C中M、N電極均為石墨電極,X為,該裝置中總反應的離子方程式為___________。(5)當裝置B中電極質量改變時,裝置A中生成氣體的物質的量為___________。2.電解法制取Fe(OH)2,由于Fe(OH)2易被氧化,實驗室很難用亞鐵鹽與燒堿反應得白色純凈的Fe(OH)2沉淀,用如圖所示電解實驗,來探究能否制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀,兩電極的材料分別為石墨和鐵。(1)a電極材料應是_______;b電極的電極反應式是_______。(2)電解液c可以是(填編號)_______。A.純水 B.NaOH溶液 C.Na2SO4 D.CuCl2溶液(3)d為苯,其作用是_______,在加入苯之前,對c溶液應作簡單處理:_______??煞裼闷渌噭﹣泶姹剑縚______。(4)為了在較短時間內看到白色沉淀,可采取的措施是_______A.改用稀硫酸作電解液 B.適當增大電源的電壓C.適當減小兩電極間的距離 D.適當降低電解液的濃度(5)若換為Na2SO4溶液,當電解一段時間,看到白色沉淀后,再反接電源,繼續(xù)電解,除了電極上看到氣體,另一明顯現(xiàn)象為_______。3.圖甲為甲烷燃料電池,圖乙是在銅鑰匙上鍍銀,圖丙是電解精煉銅(粗銅中只含銀、銅和鋅),請回答下列問題:(1)甲圖中a極發(fā)生_______反應(填“氧化”、“還原”),電極反應式為_______。電解質溶液中從_______極移向_______極(填“a、b”),b極區(qū)堿性_______(填“增強”、“減弱”)。(2)丙中A電極上發(fā)生的電極反應有_______、_______。溶液中_______(填“變大”、“變小”或“不變”。)(3)乙圖中陰極上發(fā)生的電極反應式為_______。溶液中_______(填“變大”、“變小”或“不變”。)(4)如果利用甲電池給鉛蓄電池充電,陽極的電極反應式為_______。(已知鉛蓄電池的工作原理為:)4.某化學活動小組利用如圖甲裝置對原電池進行探究,請回答以下問題(其中鹽橋為含有飽和KCl溶液的瓊脂):(1)甲裝置Zn極做_______(填“正極”或“負極”),當裝置中指針發(fā)生偏轉時,鹽橋中的K+移向_______燒杯(填“A”或“B”),Cu極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是_______。電池總反應離子方程式為_______。(2)乙裝置是將甲的鹽橋換成了銅導線,也發(fā)現(xiàn)電流計指針同樣發(fā)生偏轉。對于乙中產生電流的原因:①有同學認為:ZnSO4溶液有酸性(溶液水解產生硫酸),Zn、Cu為電極,H2SO4溶液為電解質溶液而構成了原電池。如觀點正確,則燒杯B中銅片為_______(填寫電極名稱),B中另一電極的電極反應式為_______。②另有同學認為:是溶液中溶解的氧氣作氧化劑,使得Zn、Cu之間形成原電池。如觀點正確,那么原電池的正極反應式為_______。(3)若用惰性電極電解200mL2mol?L-1的CuSO4溶液,若陽極產生112mL(標況下)的氣體,此時溶液中H+濃度為_______(不考慮溶液體積變化),若要使電解質溶液恢復到電解前的狀態(tài),可加入_______(填字母序號)。A.CuB.CuOC.Cu(OH)2D.CuCO35.電化學方法是化工生產及生活中常用的一種方法?;卮鹣铝袉栴}:(1)二氧化氯()為一種黃綠色氣體,是國際上公認的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。目前已開發(fā)出用電解法制取的新工藝如圖所示:①圖中用石墨作電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取。產生的電極應連接電源的___________(填“正極”或“負極”),對應的電極反應式為___________。②a極區(qū)___________(填“增大”“減小”或“不變”)。③圖中應使用___________(填“陰”或“陽”)離子交換膜。(2)電解溶液制備。①工業(yè)上,通常以軟錳礦(主要成分是)與的混合物在鐵坩堝(熔融池)中混合均勻,小火加熱至熔融,即可得到綠色的,化學方程式為___________。②用鎳片作陽極(鎳不參與反應),鐵板為陰極,電解溶液可制備。上述過程用流程圖表示如下:則陽極的電極反應式為___________;該工藝流程中循環(huán)利用的物質是___________。(3)電解硝酸工業(yè)的尾氣可制備,其工作原理如圖所示:①陰極的電極反應式為___________。②將電解生成的全部轉化為,則通入的與實際參加反應的的物質的量之比至少為___________。6.回答下列問題(1)原電池是把_______能轉化為_______能的裝置(2)有人設想以N2和H2為反應物,以溶有A的稀鹽酸為電解質溶液,可制造出既能提供電能,又能固氮的新型燃料電池,裝置如圖所示,電池正極的電極反應式是_______,A是_______。(3)利用原電池工作原理測定汽車尾氣中CO的濃度,其裝置如圖所示。該電池中O2-可以在固體介質NASICON(固溶體)內自由移動,工作時O2-的移動方向_______(填“從a到b”或“從b到a”),負極發(fā)生反應的物質是_______,該電極電極反應式為_______。7.載人航天工程對科學研究及太空資源開發(fā)具有重要意義,其發(fā)展水平是衡量一個國家綜合國力的重要指標。中國正在逐步建立自己的載人空間站“天宮”,神舟十三號載人飛船在北京時間2021年10月16日0時23分點火發(fā)射,又一次正式踏上飛向浩渺星辰的征途。(1)氫氧燃料電池(構造示意圖如圖)單位質量輸出電能較高,反應生成的水可作為航天員的飲用水,氧氣可以作為備用氧源供給航天員呼吸。①判斷極為電池的________極,發(fā)生________反應,向_______(填“”或“”)極作定向移動。②電極的電極反應式為______。(2)“神舟”飛船的電源系統(tǒng)共有3種,分別是太陽能電池帆板、鎘鎳蓄電池和應急電池。緊急狀況下,應急電池會自動啟動,工作原理為,其負極的電極反應式為________。當負極消耗時,正極產生的物質的量為________。該電池在使用過程中,電解質溶液中的物質的量濃度______(填“增大”、“減小”或“不變”)。8.人們應用原電池原理制作了多種電池,以滿足不同的需要。以下各種電池廣泛使用于日常生活、生產和科學技術等方面,請根據(jù)題中提供的信息填空:(1)鐵、銅、鋁是生活中使用廣泛的金屬,溶液常用于腐蝕印刷電路銅板,若將此反應設計成原電池,則負極所用電極材料為_______,正極反應式為_______。(2)將鋁片和銅片用導線相連,一組插入濃硝酸中,一組插入燒堿溶液中,分別形成了原電池,在這兩個原電池中,負極分別為_______。A.鋁片、銅片
B.銅片、鋁片C.鋁片、鋁片
D.銅片、銅片寫出插入燒堿溶液中形成原電池的負極反應式:_______。(3)某原電池裝置如下圖所示,電池總反應為2Ag+Cl2=2AgCl,當電路中轉移amole-時,交換膜左側溶液中約減少_______mol離子。交換膜右側溶液中c(HCl)_______(填“>”“<”或“=”)1mol·L-1(忽略溶液體積變化)。(4)一種以肼(N2H4)為液體燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作氧化劑,KOH溶液作電解質溶液。負極反應式為_______,正極反應式為_______。9.燃料電池是一種將燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置。(1)以多孔鉑為電極,如圖甲裝置中A、B口分別通入和構成乙醇燃料電池,則b電極是___________(填“正極”或“負極”),該電池的負極的電極反應式為___________。(2)科學家研究了轉化溫室氣體的方法,利用圖乙所示裝置可以將轉化為氣體燃料,該電池負極反應式為___________,工作時的總反應式為___________。(3)綠色電源“二甲醚-氧氣燃料電池”的工作原理如圖丙所示。①氧氣應從c處通入,發(fā)生的電極反應式為___________;②二甲醚()應從b處加入,電極X上發(fā)生的電極反應式為___________;③電池在放電過程中,電極X周圍溶液的___________(填“增大”“減小”或“不變”)。10.載人航天工程對科學研究及太空資源開發(fā)具有重要意義,其發(fā)展水平是衡量一個國家綜合國力的重要指標。中國正在逐步建立自己的載人空間站“天宮”,神舟十三號載人飛船在北京時間10月16日0時23分點火發(fā)射,又一次正式踏上飛向浩渺星辰的征途。(1)氫氧燃料電池(構造示意圖如圖)單位質量輸出電能較高,反應生成的水可作為航天員的飲用水,氧氣可以作為備用氧源供給航天員呼吸。由此判斷X極為電池的_______極,OH-向_______(填“正”或“負”)極作定向移動,Y極的電極反應式為_______。(2)在宇宙飛船或潛艇中,還可利用氫氧燃料電池所產生的水作為飲用水,今欲得常溫下1L水,則電池內電子轉移的物質的量約為_______mol(保留整數(shù))(3)“神舟”飛船的電源系統(tǒng)共有3種,分別是太陽能電池帆板、鎘鎳蓄電池和應急電池。①飛船在光照區(qū)運行時,太陽能電池帆板將_______能轉化為電能,除供給飛船使用外,多余部分用鎘鎳蓄電池儲存起來。其工作原理為:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,充電時,陽極的電極反應式為_______;當飛船運行到地影區(qū)時,鎘鎳蓄電池開始為飛船供電,此時負極附近溶液的堿性_______(填“增大”“減小”或“不變”)。②緊急狀況下,應急電池會自動啟動,工作原理為Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2,其負極的電極反應式為_______。11.填空。(1)KIO3也可采用“電解法”制備,裝置如圖所示。①寫出電解時陰極的電極反應式:___________。②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為___________,其遷移方向是___________。(2)電解Na2CO3溶液,原理如圖所示。陽極的電極反應式為___________,陰極產生的物質A的化學式為___________。12.【變式探究】H3PO2也可用電滲析法制備?!八氖译姖B析法”工作原理如下圖所示(
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 城市城市城市城市停車場建設協(xié)議3篇
- 凈化施工合同的風險管理3篇
- 傳媒公司運營合同范例
- 物業(yè)維修基金合同范例
- 賓館消防維護合同范例
- 美國股權轉讓合同范例
- 安裝材料供貨合同范例
- 草料買賣合同范例
- 竣工測繪合同范例
- 船員書面合同范例
- 保密工作履職報告?zhèn)€人
- 七年級生物上冊 2.1.1 練習使用顯微鏡教案 (新版)新人教版
- 2024年深圳市房屋租賃合同參考模板(5篇)
- 2020年度多用爐操作規(guī)程
- DLT 1529-2016 配電自動化終端設備檢測規(guī)程
- 高數(shù)復習詳解
- DL∕ T 1040-2007電網運行準則
- 【新教材】統(tǒng)編版(2024)七年級上冊語文期末復習:專題四 文學、文化常識 課件14張
- 鋼琴初級演奏與彈唱智慧樹知到期末考試答案章節(jié)答案2024年臨沂大學
- 小升初學生個人簡歷
- 電梯拆除施工方案(新版)
評論
0/150
提交評論