《高考总复习系列丛书 高三化学微专题精品学案：微专题二 电极反应式书写》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考总复习系列丛书 高三化学微专题精品学案：微专题二 电极反应式书写（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电化学知识是理论部分的一个重要内容，也是历年高考的热点。电化学知识既涉及到理论知识，又与元素化合物知识密切相关。原电池原理和电解池原理都是建立在氧化还原和电解质溶液基础上，借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化，是高考命题重点。电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点，更是高考的热点题型之一。1.原电池电极反应式书写：(1)先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且
2、O2生成OH，若电解质溶液为酸性，则H必须写入正极反应式中，O2生成水。(3)正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。（4）二次电池充电时的电极连接：2.燃料电池电极反应式的书写：燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换电能的化学电池。根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2。电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极
3、反应即得到另一极反应；负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关。(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O24H4e=2H2O(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O22H2O4e=4OH(3)固体电解质(高温下能传导O2)环境下电极反应式：O24e=2O2(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O22CO24e=2CO233.电解反应式的书写：(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳离子两组(不要忘记水溶液中的H和OH)。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序。(4)分析电极反应，判断电
4、极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。例1（1）查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可被完全氧化为CO2，但实际上乙醇被氧化为乙醛或乙酸。当乙醇被氧化为乙醛时的正极电极方程式为，当乙醇被氧化为乙酸时的负极电极方程式为。（2）一种燃料电池，一极通乙烯，一极通空气，电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，熔融状态下能传导O2，其负极电极反应方程式为。（3）肼（N2H4）是火箭的一种液体燃料，已知肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼空
5、气燃料电池放电时：正极电极反应式是，负极的电极反应式是。（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池。试写出该电池的正极反应式_。答案答案解析解析(1) O24e4H+= = =2H2OCH3CH2OH2e- = CH3CHO2H+(2) C2H4-12e-+6O2- =2CO2+2H2O(3) O2+2H2O+4e=4OH-N2H4-4e+4OH-=N2+4H2O（4）N2+6e+8H+=2NH4+例2 SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。利用电
6、化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料，装置如图所示：(1)若A为CO，B为H2，C为CH3OH，则通入CO的一极为_极。(2)若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为_ _。(3)若A为NO2，B为O2，C为HNO3，则正极的电极反应式为_。答案答案解析解析(1)正(2)SO22e2H2O=SO4H 24(3)O24e4H=2H2O1. 2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )Aa为电池的正极 B电池充电反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化 D放电时，溶液中Li从b向a迁移2.光电池是
7、发展性能源。一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl(s)Ag(s)Cl(AgCl)，Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面，接着Cl(AgCl)e=光=Cl(aq)，若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法不正确的是( )A光照时，电流由X流向YB光照时，Pt电极发生的反应为：2Cl2e=Cl2C光照时，Cl向Pt电极移动D光照时，电池总反应为：AgCl(s)Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq)=光3.比亚迪双模电动汽车使用的是高铁电池，其总反应为：3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH3Zn2K2FeO48H2O，下列说法正确的是
8、( )A放电时，若有6 mol电子发生转移，则有2 mol K2FeO4被氧化B放电时，正极反应为：FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH24C充电时，电池的负极与外接电源的负极相连D充电时，阴极附近溶液的pH变小4. (1) MgAlNaOH溶液组成的原电池中，负极反应为_，正极反应为_，电池总反应为_。(2)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_。(3)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH，该电池中，负极材料主要是_，电解质的
9、主要成分是_，正极发生的主要反应是_。(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)MHNi(OH)2M，电池放电时，负极的电极反应式为_。(5)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下，Pt电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)，写出NiO电极的电极反应式：_。5.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)利用如图所用装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为L
10、iOH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_。题号题号答案答案解析解析1C图示所给出的是原电池装置。A.由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确。B.电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。C.放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素
11、的化合价没有变化，故不正确。D.放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a极)迁移，故正确2B3 C由反应方程式可知，放电时，K2FeO4被还原，A项错误；放电时正极得电子，电极反应为：FeO4H224O3e=Fe(OH)35OH，B项错误；充电时，电池的负极与外接电源的负极相连，C项正确；充电时，阴极附近溶液的pH变大，D项错误4(1) Al3e4OH=AlO 22H2O2H2O2e=H22OH2Al2OH2H2O=2AlO 23H2(2) FeO3e244H2O=Fe(OH)35OH2FeO8H2O243Zn=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH(3)Zn NH4Cl MnO2NHe=
12、MnOOHNH3 4(4)MHeOH=MH2O(5)还原 NOO22e=NO2(1) Al作负极，电极反应：Al3e4OH=AlO2H 22O；Mg作正极，电极反应：2H2O2e=H22OH。(2) K2FeO4Zn组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，FeO中6价铁元素被还原为Fe(OH)3中324价铁元素，其电极反应式为FeO3e4H2O=F24e(OH)35OH；书写总反应的离子方程式时，关键是抓住Fe和Zn的存在形式分别是Fe(OH)3和Zn(OH)2。(3)由普通锌锰电池放电时的总反应可知，Zn作负极，NH4Cl为电解质，正极上5(1)阳 阴 氧化 (2)LiOH 2Cl2
13、e=Cl2 B (3)2.24 (4)Lie=Li 2Cl2e=Cl2(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 mol22.4 Lmol12.24 L。(4)电解熔融LiCl时，2LiCl2Li=电解Cl2
