高考化学压轴题热点练5电极反应式的书写及电化学有关计算

－2e－===Cl2↑。根据电流方向，电解过程中 Li ＋向 B 电极迁移。
(3) 据关系式： H2～ 2e－可知，当转移 0.2 mol 电子时产生 0.1 mol H 2， V(H2) ＝ 0.1
mol×22.4 mol ·Ｌ －1＝ 2.24 L 。
电解 (4) 电解熔融 LiCl 时， 2LiCl=====2Li ＋ Cl 2↑。
＋
______________________ ，电解过程中 Li 向 __பைடு நூலகம்_____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
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：
①电池的负极是 ______( 填“ a”或“ b”) 电极，该极的电极反应式为 ______。
②电池工作一段时间后电解质溶液的 pH________( 填“增大”“减小”或“不变” ) 。
充电
(1) 放电时负极反应为 __________________________ 。
3Zn＋ 2K2FeO4
(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 K 2FeO4 发生反应，转移电子数是 ________________ 。 答案 (1)Zn － 2e－ ＋2OH－===Zn(OH)2 (2) 氧化 (3) 负 正 (4)1.806 ×10 24 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 Zn－2e－＋ 2OH－
解析 (1)CH 4 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
－
2－
O2＋ 2CO2＋ 4e ===2CO3 ，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
(1) 利用如图所示装置电解制备 LiOH，两电极区电解液分别为 ________极， B 为 ________极， A 极发生 ________反应。
LiOH 和 LiCl 溶液。 A 为
(2)B 极 区 电 解 液 为 ______________ 溶 液 ( 填 化 学 式 ) ， 阳 极 电 极 反 应 式 为
答案 FeO24－＋ 3e－＋ 4H2O===Fe(OH3)↓＋ 5OH－
2－
－
2FeO4 ＋ 3Zn＋ 8H2O===2Fe(OH3)＋ 3Zn(OH)2＋ 4OH
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 FeO24－＋ 3e－＋ 4H2 O===Fe(OH3)↓＋ 5OH－ ；负极发生氧化反应， 由于是碱性环境，
解析 根据方程式可知正极为 Ni 2O3、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 Fe＋ 2OH－ －2e－===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
Ni 2O3，即电极反应式为 2Ni(OH) 2＋ 2OH－－ 2e－===Ni2O3
2CO＋ O2===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
3CO2 ＋ 4e－ ===C＋ 2CO23－ ，则阳极的电极反应式为
(2) 阴极上氢离子得电子发生还原反应， 电极反应式为 2H＋＋ 2e－===H2↑；产品室中 HPO23－
和氢离子结合生成亚磷酸，反应的离子方程式为
HPO23－＋ 2H＋===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。
答案
(1)BO
－ 2
＋
6H2O＋
8e－
===BH－4
＋
8OH－
(2)2H
＋
＋
－
2e
===H2↑
HPO23－＋
＋
2H ===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－4 ，则电
极反应式为 BO－2 ＋ 6H2O＋ 8e－===BH－4 ＋ 8OH－ 。
＋ 3H2O。
6．与 MnO2- Zn 电池类似， K2FeO4- Zn 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
__________________________________________ 。
(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 2H＋ ＋2e－===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 2Cl －
===Zn(OH)2；电子由负极流出，通过外电路流向正极，每
1 mol K 2FeO4 发生反应，转移电子
是 3 mol ，数目是 1.806 ×10 24，充电时 Fe(OH)3 失去电子发生氧化反应。
_______________________________ 。 答案 2CO23－－ 4e－===2CO2↑＋ O2↑ 解析 阳极发生氧化反应生成氧气，电极反应为
2CO23－－ 4e－===2CO2↑＋ O2↑。
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
为__________________ 。
答案 (1) 阳 阴 氧化
(2)LiOH
2Cl
－－
－
2e
===Cl2↑
B
(3)2.24 (4)Li ＋＋ e－===Li 2Cl －－ 2e－===Cl2↑ 解析 (1) 由放电顺序： H＋＞ Li ＋， Cl －＞ OH－，故阴极： 2H＋＋ 2e－===H2↑；阳极： 2Cl － －2e－===Cl2↑，则 A 为阳极， B 为阴极。
放电 5．铁镍蓄电池充放电时的总反应： Fe＋ Ni 2O3＋ 3H2O
充电
Fe(OH)2＋ 2Ni(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 Fe＋ 2OH－－ 2e－ ===Fe(OH)2 2Ni(OH) 2＋ 2OH－－ 2e－===Ni2O3＋ 3H2O
Zn 被氧化生成 Zn(OH)2，电极反应式为 Zn－ 2e－ ＋ 2OH－===Zn(OH)2。两电极反应式相加得
2FeO24－＋ 3Zn＋ 8H2O===2Fe(OH3)＋ 3Zn(OH)2＋ 4OH－。
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
放电
＋ 8H2O
3Zn(OH) 2＋ 2Fe(OH)3＋ 4KOH。
_______________ 。
(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 ___________________________ 。
(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
Li 2CO3 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： 2CO＋ 2CO23－－ 4e－ ===4CO2；
正极反应式： __________________________________________ ；
电池总反应式： ________________________________________ 。 答案 (1) ①ａ CH4＋ 10OH－ －8e－ ===CO23－ ＋ 7H2O ②减小 (2)O 2＋ 2CO2＋ 4e－===2CO23－ 2CO＋ O2===2CO2