2021届高考化学微专题训练(六) 电化学中的电极反应式书写
备战2021年高考化学一轮复习专题讲座(六)新型电源及电极反应式的书写(精练)原卷版
专题讲座（六）新型电源及电极反应式的书写1．（2020·河北省迁安市一中模拟）如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。
该固体氧化物电解质的工作温度高达700～900 ℃时，O2－可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。
下列说法正确的是()A．电池内的O2－由电极乙移向电极甲B．电池总反应为N2H4＋2O2===2NO＋2H2OC．当甲电极上有1 mol N2H4消耗时，乙电极上有22.4 L O2参与反应D．电池外电路的电子由电极乙移向电极甲2．（2020·辽宁省丹东市二中模拟）现有一种锂离子二次电池，其工作原理如图。
放电时生成的Li2CO3固体和碳储存于碳纳米管中。
下列说法错误的是()A．该电池中的有机溶剂不能含活性较大的氢B．充电时，Y为阳极，Li＋向X电极移动C．放电时，负极反应为2Li＋CO2－3－2e－===Li2CO3D．放电时，电池总反应为3CO2＋4Li===2Li2CO3＋C3．(2020·福建漳州模拟)锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种电池，剖视图如图所示，一种非水的LiAlCl4的SOCl2溶液为电解液。
亚硫酰氯既是电解质，又是正极活性物质，其中碳电极区的电极反应式为2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑，该电池工作时，下列说法错误的是()A．锂电极区发生的电极反应：Li－e－===Li＋B．放电时发生的总反应：4Li＋2SOCl2===4LiCl＋SO2↑＋SC．锂电极上的电势比碳电极上的低D．若采用水溶液代替SOCl2溶液，电池总反应和效率均不变4．（2020·黑龙江省大庆市二中模拟）氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600～700 ℃)，具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。
氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。
原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案
高中常见的原电池、电解池电极反应式的书写练习一、一次电池1、伏打电池：（负极一Zn,正极一3,电解液一H2SO4）负极：正极：总反应离子方程式Zn + 2H+== Hj+ Zn2+2、铁碳电池（析氢腐蚀）:（负极一Fe,正极一酬电解液一酸性）负极：正极：总反应离子方程式Fe+2H+==Hj+Fe2+3、铁碳电池（吸氧腐蚀）：（负极一Fe，正极一勒电解液一中性或碱性）负极：正极：总反应化学方程式：2Fe+O2+2H2O==2Fe（OH）2 ；（铁锈的生成过程）4.铝镍电池：（负极一Al，正极一即，电解液一NaCl溶液）负极：正极：总反应化学方程式：4Al+3O2+6H2O==4Al（OH）3（海洋灯标电池）5、普通锌锰干电池：（负极一一Zn，正极一一碳棒，电解液一一NH4cl糊状物）负极：正极：总反应化学方程式：Zn+2NH4cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池：（负极一一Zn，正极一一碳棒，电解液KOH糊状物）负极：正极：总反应化学方程式：Zn +2MnO2+2H2O == Zn（OH）2 + MnO（OH）7、银锌电池：（负极一一Zn，正极--Ag2O,电解液NaOH ）负极：正极：总反应化学方程式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag8、镁铝电池：（负极--Al，正极--Mg,电解液KOH）负极（Al）：正极（Mg）：总反应化学方程式：2Al + 2OH- + 6HO = 2 [Al （OH） 1 -+ 3H T 2 429、高铁电池（负极--Zn，正极--碳，电解液KOH和K2FeO4）正极：负极：放电、2 4 2,充电 23 10、镁/乩02酸性燃料电池正极：负极：总反应化学方程式：Mg+ H2sO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池：（负极一Pb正极一PbO2电解液一稀硫酸）负极：正极：总化学方程式Pb＋PbO2 + 2H2sO4==2PbsO4+2H2O2、镍镉电池（负极--Cd、正极一400乩电解液:KOH溶液）放电时负极：正极：总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd（OH）2 + 2Ni（OH）2 三、燃料电池1、氢氧燃料电池：总反应方程式：2H2 + O2 === 2H2O（1）电解质是KOH溶液（碱性电解质）负极：正极：（2）电解质是乩504溶液（酸性电解质）负极：正极：（3）电解质是脂。
2021届高考化学微专题训练(六) 电化学中的电极反应式书写
微专题训练(六)电化学中的电极反应式书写1.[2020·浙江嘉兴一中模拟] NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如图W6-1,下列判断正确的是()图W6-1A.石墨电极Ⅱ为电池负极B.电池中N O3-从石墨电极Ⅰ向石墨电极Ⅱ作定向移动C.石墨电极Ⅰ发生的电极反应为NO2+N O3--e-N2O5D.每消耗1 mol NO2转移电子2 mol2.一种新型的电池,总反应为3Zn+2Fe O42-+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-,其工作原理如图W6-2所示。
下列说法不正确的是()图W6-2A.Zn极是负极,发生氧化反应B.随着反应的进行,溶液的pH增大C.电子由Zn极流出到石墨电极,再经过溶液回到Zn极,形成回路D.石墨电极上发生的反应为Fe O42-+3e-+4H2O Fe(OH)3↓+5OH-3.[2020·浙江慈溪高三模拟] 锂-空气电池的装置示意图如图W6-3,以金属锂作电极,从空气中获得O2。
下列说法正确的是()图W6-3A.锂作负极,电极反应式为Li-e-+OH-LiOHB.若隔膜被腐蚀,不会影响该电池正常使用C.多孔碳电极上发生的电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-D.应用该电池电镀铜,若析出64 g Cu,理论上消耗11.2 L O24.2019年诺贝尔化学奖授予在锂电池发展上做出贡献的三位科学家。
某可连续工作的液流锂离子储能电池放电时工作原理如图W6-4所示,下列说法正确的是()图W6-4A.放电时,储罐中发生反应:S2O82-+2Fe2+2Fe3++2S O42-B.放电时,Li电极发生了还原反应C.放电时,Ti电极发生的电极反应式为Fe2+-e-Fe3+D.Li+选择性透过膜可以通过Li+和H2O5.将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图W6-5所示(A、B为多孔性碳棒),持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积为V L。
(完整版)电极反应式书写练习答案
正极 :3O2＋ 12e－＋12H＋=6H2O
总方程式 :2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O 15.CO 燃料电池
(1).熔融盐 (铂为两极、 Li 2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐作电解质， CO 为负极燃气， 空气与 CO2 的混合气为正极助燃气）
负极 :2CO－4e－＋2CO32－=4CO2
负极 :Zn－2e－=Zn2＋
正极
:2MnO
2＋
2NH
＋
4
＋2e－=2MnO(OH)
＋
2NH
3↑
2
2. PbO2+Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O 负极 :Pb－ 2e－＋SO42－=PbSO4 正极 :PbO2＋2e－＋4H＋＋ SO42－=PbSO4＋2H2O
3. 海水做电解质溶液 :5MnO 2＋2Ag ＋2NaCl=Na2Mn 5O10＋2AgCl 负极 :2Ag－2e－＋ 2Cl=2AgCl 正极 :5MnO 2＋2e－=Mn 5O102－
负极 :3Zn-6e－＋6OH－=3Zn(OH) 2
正极 :2FeO42－＋8H2O+6e－=2Fe(OH)3＋10OH－
3
电极反应式书写练习
一、写出电极反应式和总方程式
1.
G
Fe
Cu
负极 :Fe－ 2e－=Fe2＋
正极 :2Fe3＋ 2e－=2Fe2＋
FeC3l 溶液
2.
G
Fe
Zn
总方程式 2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
负极 :Zn－ 2e－=Zn2＋ 正极 :Cu2＋＋2e－=Cu
CuSO4 溶液
总方程式 Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu
总方程式 :2Al＋2OH－＋ 2H2O=2AlO2－＋3H2↑
高考化学 电化学原理分析和电极反应的书写
18.在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如右
下列说法不正确的是 A．电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气 B．离子交换膜为阳离子交换膜
D
C．饱和NaCl溶液从a处进，NaOH溶液从d处出
D．OH−迁移的数量等于导线上通过电子的数量
3
4
5
6
7
D
8
D
9
B
10
2H2O+2e-=2OH-+H2↑
和 电化学原理分析 电极反应的书写
1
12．化学电源ห้องสมุดไป่ตู้日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
A
下列说法不正确的是 A．甲：Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加 B．乙：正极的电极反应式为 Ag2O＋2e−＋H2O = 2Ag＋2OH− C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D．丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
K+
由a到b(或从左到右)
11
C
12
石墨电极被阳极上产生的O2氧化
H2
13
D
14
Fe3++e- = Fe2+,
4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O
5.6
15
16
17
电化学电极方程式书写方法
电化学电极方程式书写方法总结近几年各地高考题中对电极方程式书写的考查，可以发现试题类型可谓多样、题目情形可谓标新立异，下面结合具体题目，分不同情形来说明书写电极方程式的一般步骤：情形一：给出总方程式，要求写电极方程式例1.银锌纽扣电池的原理为zn+ag2o=2ag+zno，电解质为koh溶液。
写出其正负极反应方程式？【解析】对于这一类题目，应该说较为简单。
由于电极反应就是氧化还原反应的半反应，可以根据总式中物质所含元素化合价变化情况，找出氧化反应过程（zn→zno），还原反应过程（ag2o →2ag）。
再由化合价变化数值写出电子得失情况，根据电荷守恒、原子守恒就不难写出电极反应方程式了，过程如下：①负极（失电子氧化反应）：zn→zno：（先写出主要反应物、生成物）②再注明失电子数：zn→zno+2e-③电荷守恒（由于介质为koh溶液故补充oh-）：zn+2oh-→zno+2e-④原子守恒得出：zn+2oh-→zno+2e-+h2o，即为负极反应。
同理也可得到正极反应方程式：ag2o+2e-+h2o→2ag+2oh-情形二：只给出反应物及介质环境，要求写电极方程式例2.燃料电池，根据总方程式易知燃料为负极反应物，o2为正极反应物，如ch4燃料电池【解析】（1）酸性介质时：负极：①写出反应实质：ch4→co2（酸性环境下即可以co2形式存在）②再注明失电子数：ch4→co2+8e-(ch4中c为-4价)③电荷守恒：（由于介质为酸性溶液故补充h+）ch4→co2+8e-+8h+④原子守恒得出：ch4+2h2o co2+8e-+8h+，即为负极反应。
正极：①写出反应实质并注明得电子数：o2+4e-→2o2-②但酸性环境下o2-会与h+结合生产h2o，即o2-+2h+→h2o（注意o2-在水溶液中不存在）③结合电荷守恒即可写出o2+4e-+4h+→2h2o④由原子守恒检验正确即为正极反应。
（2）碱性介质，如koh溶液负极：①写出反应实质ch4→co2（碱性环境下co2会与oh-反应生成co32-）故应为ch4→co32-②再注明失电子数：ch4→co32-+8e-③电荷守恒（由于介质为碱性溶液故补充oh-）：ch4+10oh-→co32-+8e-④原子守恒得出：ch4+10oh-→co32-+8e-+7h2o，即为负极反应。
电化学中电极反应式的书写技巧
技法点拨电化学中电极反应式的书写技巧■付延芳高考试题年年新，但在新情境中却会发现有些内容是惊人的相似，抓住这些核心主干知识的考查规律是高考获取高分的秘籍，但是对高考数据分析却发现，学生丢分点拉开差距的并不是那些偏难的内容，恰恰是这些中等难度高频出现的知识点，例如氧化还原反应规律的考查。
探索那些大家必须掌握的高频率高考热点，大道至简，有好的思维模式和突破思路，将大大降低这些考点的难度，提高正确率，今天我们通过氧化还原反应的电化学中电极反应式的书写规律来管中窥豹，旨在“抛砖引玉”。
还原产物CH 4两个半反应：失电子得电子CH -4-8e -+10OH -=CO 2-3+7H 2O2O 2+4H 2O+8e -=8OH --++首先，电化学中电极反应式的书写和氧化还原离子方程式的书写规律是一致的，遵循原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒。
它是一个完整的氧化还原反应同时在两极发生完成的，可以按照上图思维框架来着笔半反应方程式的书写。
同时在书写半反应时要考虑介质环境，这是在配平半反应时所必需的。
一般而言，根据酸性或碱性环境水溶液的判断，要H 2O/OH-或者H 2O/H +来调配才能满足电子、原子和电荷三大守恒关系；根据熔融盐或熔融氧化物等电解质环境，可以用熔融盐或熔融氧化物中的离子等来配平，如Li+、CO 32-、O 2-等。
下面将在规律总结的同时加以说明。
一、原电池中电极反应式的书写先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质（氧化剂和还原剂），并标出相同数目电子的得失。
然后在主要参与物质氧化剂和还原剂以及得失电子的基础上，通过观察来增加其他物质或离子来配平。
分析历年高考题阅卷统计数据不难发现，细节决定成败，学生丢分点往往是在不起眼的符号“+”和“-”上，其实我认为这恰恰是老师的疏忽所在，如果让学生死记“+”和“-”，肯定要颠三倒四，但是如果讲讲中国汉字的学问，讲讲符号无非是为了理解的方便，从字面上就不难理解“-”为失，“+”为得，那么在书写时准确率就会达到100%，通过这个简单的符号“+”和“-”在高考中得分率并不高，我们就更应该通过推理而不是记忆来学好化学。
高中化学原电池电极反应式的书写
高中化学原电池电极反应式的书写电极反应式的书写电化学是高中化学的重要基础理论内容之一,是高考的重点。
对广大考生而言,电极反应式的书写是难点。
现就电极反应式的书写总结如下:一、基本准则:1、依据电化学原理,原电池负极发生氧化反应(失电子正极发生还原反应(得电子;电解池阳极发生氧化反应(失电子,阴极发生还原反应(得电子2、依据电解质的性质。
酸作电解质或碱作电解质注意与酸或碱反应的物质,如CO2与OH —生成CO32-。
还有大量融盐燃料电池,固体电解质,传导某种离子等。
3、得失电子,电荷的平衡。
电极反应是半反应,在写某电极反应式时,要注意失电子的数目与电荷的平衡。
或得电子数目与电荷的平衡。
4、H2O中的H+或OH-参与电极反应时,在电极方程式中可直接写成H+或OH-,可以不写成H2O。
5、两个半反应合并后,总反应要合理。
这也是检验所写的电极方程式是否正确的方法,合并不是两个半反应直接相加,要使失电子和得电子的总数相等后再相加。
合并后的总方程式是否符合客观事实,合并后的总方程式中左边除H2O的电离外,不能包含其他化学反应。
二、各种典例:例1、锌锰电池,负极是锌,正极是炭棒。
电极质是拌湿的NH4CL、M n O2是去极剂,除去炭棒上的氢气膜,减小电池的内阻。
正极反应是NH4+水解而提供的H+,所以电极反应和总反应分别为:负极:Zn—2e-=Zn2+(失电子,电荷平衡正极:2 NH4++2e-+2 M n O2=2NH3+H2O+Mn2O3(得电子,电荷平衡总:Zn+2 NH4++2 M n O2=Zn2++2NH3+H2O+Mn2O3例2、铅蓄电池(放电,负极是Pb,正极是PbO2、H2SO4是电解质。
正负极生成的Pb2+同时SO42-结合生成难溶的PbSO4负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4(失电子,电荷平衡正极:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2 H2O(得电子,电荷平衡总:Pb+PbO2+4H++2 SO42-放电2 PbSO4+2 H2O例3、氢氧燃料电池,分别以KOH和H2SO4作电解质的电极反应如下:碱作电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2 H2O正极:O2+4e-+2 H2O=4OH-酸作电解质:负极:H2—2e-=2H+正极:O2+4e-+4H+=2 H2O总反应都是:2H2+O2=2 H2O例4、甲烷、空气、KOH燃料电池,CH4被氧气氧化,因此通CH4的一极是负极,且生成的CO2会与OH-反应。
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微专题训练(六)电化学中的电极反应式书写1.[2020·浙江嘉兴一中模拟] NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如图W6-1,下列判断正确的是()图W6-1A.石墨电极Ⅱ为电池负极B.电池中N O3-从石墨电极Ⅰ向石墨电极Ⅱ作定向移动C.石墨电极Ⅰ发生的电极反应为NO2+N O3--e-N2O5D.每消耗1 mol NO2转移电子2 mol2.一种新型的电池,总反应为3Zn+2Fe O42-+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-,其工作原理如图W6-2所示。
下列说法不正确的是()图W6-2A.Zn极是负极,发生氧化反应B.随着反应的进行,溶液的pH增大C.电子由Zn极流出到石墨电极,再经过溶液回到Zn极,形成回路D.石墨电极上发生的反应为Fe O42-+3e-+4H2O Fe(OH)3↓+5OH-3.[2020·浙江慈溪高三模拟] 锂-空气电池的装置示意图如图W6-3,以金属锂作电极,从空气中获得O2。
下列说法正确的是()图W6-3A.锂作负极,电极反应式为Li-e-+OH-LiOHB.若隔膜被腐蚀,不会影响该电池正常使用C.多孔碳电极上发生的电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-D.应用该电池电镀铜,若析出64 g Cu,理论上消耗11.2 L O24.2019年诺贝尔化学奖授予在锂电池发展上做出贡献的三位科学家。
某可连续工作的液流锂离子储能电池放电时工作原理如图W6-4所示,下列说法正确的是()图W6-4A.放电时,储罐中发生反应:S2O82-+2Fe2+2Fe3++2S O42-B.放电时,Li电极发生了还原反应C.放电时,Ti电极发生的电极反应式为Fe2+-e-Fe3+D.Li+选择性透过膜可以通过Li+和H2O5.将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图W6-5所示(A、B为多孔性碳棒),持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积为V L。
则下列说法正确的是()图W6-5A.OH-由A端移向B端B.0<V≤22.4时,电池总反应的化学方程式为CH4+2O2+KOH KHCO3+2H2OC.22.4<V≤44.8时,负极电极反应为CH4+9C O32-+3H2O-8e-10HC O3-D.V=33.6时,溶液中阴离子浓度大小关系为c(C O32-)>c(HC O3-)>c(OH-)6.[2020·浙江宁波十校高三联考] 以铅蓄电池为电源电解制备单质锰的实验装置如图W6-6,阳极以稀硫酸为电解液,阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液,电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向。
下列说法正确的是()图W6-6A.M发生的电极反应为PbO2+S O42-+4H++2e-PbSO4+2H2OB.左侧气孔逸出的气体可能为副产物O2C.电解槽中发生的总反应为2MnSO4+2H2O2Mn+O2↑+2H2SO4D.若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,阴极可能得到MnO27.一种锂铜可充电电池,工作原理如图W6-7。
在该电池中,非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。
下列说法中不正确的是()图W6-7A.放电时,N极的电极反应式为Cu2++2e-CuB.放电时,M极的电极反应式为Li-e-Li+C.充电时,阴极反应为Li++e-LiD.充电时,接线柱A应与外接电源的正极相连8.NO2是大气污染的主要污染物之一;硝酸盐是水体污染的污染物之一。
电化学降解N O3-的原理如图W6-8所示,阴极电极反应式为。
图W6-89.利用电解甲醇水溶液制备氢气最大的优点就是需要的电压低,装置如图W6-9,写出阳极电极反应式:,电解的总反应方程式为。
图W6-910.NO2可通过电解制备绿色硝化试剂N2O5。
图W6-10是其原理示意图。
图W6-10阳极区生成N2O5的电极反应式是。
11.[2020·浙江余姚中学高三模拟] 工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如图W6-11。
(1)在阳极区发生的反应包括和H++HC O3-H2O+CO2↑。
图W6-11(2)简述C O32-在阴极区再生的原理:。
12.工业上常采用图W6-12所示电解装置电解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液,电解一段时间后,通入H2S加以处理。
利用生成的铁的化合物K3[Fe(CN)6]将气态废弃物中的H2S转化为可利用的S,自身转化为K4[Fe(CN)6]。
图W6-12(1)电解时,阳极的电极反应式为。
(2)当有16 g S析出时,阴极产生的气体在标准状况下的体积为。
13.锂-空气电池是前景很广的新型电池,但锂和空气中的氮气、二氧化碳、水蒸气等发生副反应是锂-空气电池的致命缺陷。
所以应在锂金属电极上加一个保护层。
该技术的核心是锂表面增加了一层由碳酸锂/碳(Li2CO3/C)组成的致密的保护性涂层。
涂层的过程:利用熔融碳酸盐作电解质,直接由锂金属电极与二氧化碳通过10次充放电循环,在电极的表面进行化学反应来完成。
写出锂电极生成致密保护涂层的电极反应式:。
利用一种钾盐水溶液作电解质溶液,CO2电催化还原为乙烯,如图W6-13所示。
在阴极上产生乙烯的电极反应式为。
图W6-1314.以甲醇为主要原料电化学合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]的反应原理如下:4CH3OH+2CO+O22(CH3O)2CO+2H2O。
由图W6-14可知B极为电源(填“正”或“负”)极,阳极电极反应式是。
图W6-14答案1.C[解析] 石墨电极Ⅱ为电池正极,故A错误;石墨电极Ⅰ为原电池的负极,原电池工作时,阴离子向负极移动,即N O3-从石墨电极Ⅱ向石墨电极Ⅰ作定向移动,故B错误;石墨电极Ⅰ为原电池的负极,NO2被氧化,氮元素化合价升高,应生成N2O5,电极反应为NO2+N O3--e-N2O5,故C正确;由石墨电极Ⅰ反应为NO2+N O3--e-N2O5可知,每消耗1 mol NO2转移1 mol电子,故D错误。
2.C[解析] 根据电池总反应,Zn的化合价升高,根据原电池的工作原理,锌作负极,发生氧化反应,故A说法正确;根据电池总反应方程式,生成OH-,溶液的pH增大,故B说法正确;根据原电池的工作原理,电子从Zn电极流出经外电路流向石墨电极,电解质溶液中是阴阳离子定向移动,没有电子通过,故C说法错误;负极电极反应式为Zn+2OH--2e-Zn(OH)2,正极反应式为Fe O42-+4H2O+3e-Fe(OH)3↓+5OH-,故D说法正确。
3.C[解析] 根据图中所示,该电池总反应为4Li+O2+2H2O4LiOH;其中,Li作负极,电极反应式为Li-e-Li+;多孔碳电极作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-。
Li作负极,电极反应式为Li-e-Li+,A项错误;Li可与水反应,若隔膜被腐蚀,会影响该电池的正常使用,B项错误;多孔碳电极作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,C项正确;用该电池电镀64 g Cu(1 mol),则电路中转移电子2 mol,即消耗O2 0.5 mol,但是题中并未说明标况,所以不能使用V m=22.4 L·mol-1进行计算,D项错误。
4.A[解析] 储能电池中锂为负极,失去电子生成锂离子,钛电极为正极,溶液中的铁离子得到电子生成亚铁离子,储罐中亚铁离子与S2O82-反应,反应的离子方程式为S2O82-+2Fe2+2Fe3++2S O42-,故A正确;放电时锂失去电子发生氧化反应,故B错误;放电时,Ti电极发生的电极反应式为Fe3++e-Fe2+,故C错误;Li+选择性透过膜可以通过Li+,不能通过水,故D错误。
5.C[解析] 由题意可知,n(KOH)=2 mol·L-1×1 L=2 mol,可能先后发生反应:①CH4+2O2CO2+2H2O、②CO2+2KOHK2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O2KHCO3。
燃料电池中,通入CH4的一端为原电池的负极,通入空气的一端为原电池的正极,在原电池中阴离子向负极移动,OH-由B端移向A端,A项错误;当0<V≤22.4时,0<n(CH4)≤1 mol,则0<n(CO2)≤1 mol,只发生反应①②,则电池总反应为CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O,B项错误;当22.4<V≤44.8,1mol<n(CH4)≤2 mol,则1 mol<n(CO2)≤2 mol,发生反应①②③,得到K2CO3和KHCO3混合溶液或KHCO3溶液,则负极反应式为CH4-8e-+9C O32-+3H2O10HC O3-,C项正确;当V=33.6时,n(CH4)=1.5 mol,n(CO2)=1.5 mol,则电池总反应为3CH4+6O2+4KOH K2CO3+2KHCO3+7H2O,则得到含0.5 mol K2CO3和1 mol KHCO3的溶液,则c(HC O3-)>c(C O32-)>c(OH-),D项错误。
6.C[解析] 电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,说明石墨是阳极,N为正极,M为负极,铂为阴极。
M为负极,应是Pb失去电子,A项错误;铂电极为阴极,左侧气孔逸出的气体可能为副产物H2,B项错误;阴极得到Mn,阳极得到O2,因此电解槽中发生的总反应为2MnSO4+2H2O2Mn+O2↑+2H2SO4,C项正确;若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,阴极是化合价降低,不可能得到MnO2,D项错误。
7.D[解析] 由图可知,放电时Cu2+向N极移动,发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-Cu,A项正确;Li是活泼金属,放电时失电子发生氧化反应,电极反应式为Li-e-Li+,B项正确;充电时,Li+在阴极放电生成Li,则阴极反应式为Li++e-Li,C项正确;充电时,接线柱A接外接电源的负极,D项错误。
8.2N O3-+12H++10e-N2↑+6H2O[解析] 由图示知在Pt-Ag电极上N O3-发生还原反应,因此Pt-Ag电极为阴极,则b为电源负极,a为电源正极,在阴极N O3-得电子发生还原反应生成N2,利用电荷守恒与原子守恒知有氢离子参与反应且有水生成,所以阴极的电极反应式为2N O3-+12H++10e-N2↑+6H2O。
9.CH3OH-6e-+H2O CO2↑+6H+CH3OH+H2O CO2↑+3H2↑[解析] 利用电解甲醇水溶液的装置图分析,由CH3OH→CO2知C的化合价升高,失电子,作阳极,则阳极电极反应式为CH3OH-6e-+H2O CO2↑+6H+;阴极是H2O→H2,发生了还原反应,所以电解的总反应方程式为CH3OH+H2OCO2↑+3H2↑。