特殊电极反应式 1. 肼(N2H4)又称联氨,广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池,NO2 的 二聚体 N2O4 则是火箭中常用的氧化剂,请回答下列问题: 肼燃料电池原理如图所示,左边电极上发生反应的电极反应式为 ________________________________________________________________。 2. Cu2O 是一种半导体材料, 基于绿色化学理念设计的制取 Cu2O 的电解池示意图如图所示,电解总反应为 2Cu + H2O===Cu2O + H2↑,下列说法正确的是( ) A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有 0.1 mol 电子转移时,有 0.1 mol Cu2O 生成 3.据报道,以硼氢化合物 NaBH4(B 元素的化合价为+3)和 H2O2 作原料的燃料电池,负极材料采用 Pt/C,正极材料采用 MnO2,可用 作空军通信卫星电源,其工作原理如图所示。下列说法正确的是 ( ) 1 A.电池放电时 Na+从 a 极区移向 b 极区 B.每消耗 3 mol H2O2,转移的电子为 3 mol C.电极 a 采用 MnO2,MnO2 既作电极材料又有催化作用 - - + D.该电池的负极反应为 BH- 4 +2H2O-8e ===BO2 +8H 4. 电化学在日常生活中用途广泛,图①是镁 —次氯酸钠燃料电 池,电池总反应为: Mg + ClO - + H2O===Cl - + Mg(OH)2 ,图②是 - Cr2O2 7 工业废水的处理。下列说法正确的是( ) 2- A.图②中 Cr2O7 向惰性电极移动,与该极附近的 OH-结合转 化成 Cr(OH)3 被除去 B.图②的电解池中,有 0.084 g 阳极材料参与反应,阴极会有 336 mL 的气体产生 C.图①中发生的还原反应是:Mg2++ClO-+H2O+2e-===Cl- +Mg(OH)2↓ 2 D.若图①中 3.6 g 镁溶解产生的电量用以图②废水处理,则理 论可产生 10.7 g 氢氧化铁沉淀 5. 锂空气电池是一种新型的二次电池,其放电时的工作原理如图 ) 所示,下列说法正确的是( A.该电池放电时,正极的反应式为 O2+4e-+4H+===2H2O B.该电池充电时,阴极发生了氧化反应:Li++e-===Li C.电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替 D.正极区产生的 LiOH 可回收利用 6. 钛被称为“21 世纪金属”,是研制卫星、火箭、宇宙飞船及深 海潜艇的重要材料。研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔 融 CaF2-CaO 作电解质, 利用如图所示装置模拟获得金属钙(需定期 更换石墨棒),并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。下列叙 述正确的是( ) 3 A.甲装置工作过程中 OH-向 Ag2O/Ag 极移动,乙装置工作过 程中 O2-向阴极移动 B.若电解金属 Ti 效率为 η,则制备 1 mol Ti 时消耗 Al 的物质 4 的量为 (1-η) mol 3 C.乙装置阳极的电极反应式为 C+2O2--4e-===CO2↑ D.在制备金属钛前后,整套装置中 CaO 的总量减少 7. 镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳,使镁原电池 越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点.其中一种镁原电池的反应为 xMg+ Mo3S4 + MgxMo3S4;在镁原电池放电时,下列说法错误的是---( B.正极反应为:Mo3S4+2xe ===Mo3S D.负极反应为:xMg-2xe ===xMg2 - + - ) A.Mg2 向正极迁移 C.Mo3S4 发生氧化反应 8. 某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4 +8H2SO4===2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O 设计如下原电池, 其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为 1 mol· L 1, - 盐桥中装有饱和 K2SO4 溶液.回答下列问题: (1)发生氧化反应的烧杯是________(填“甲”或“乙”). 4 (2)外电路的电流方向为:从________到________.(填“a”或“b”) (3)电池工作时,盐桥中的 SO 移向________(填“甲”或“乙”)烧杯. (4)甲烧杯中发生的电极反应为______________________________________________. 9. 电解尿素[ CO (NH2) 2]的碱性溶液制氢的装置示意图如图 (电解池中隔膜仅阻止气体通过, a、b 极均为惰性电极)。下列说法正确的是 江西省南昌市 2013 届高三第三次模拟考试理综试题及答案 电解尿素[ CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如图(电解池中隔膜仅阻 止气体通过,a、b 极均为惰性电极)。下列说法正确的是 A.电解时,b 极是阴极放出 H2,发生氧化反应 B.溶液中 OH—逐渐向 b 极移动 C.龟解时,a 极的电极反应式为: D.若在 b 极产生标况下 224mL 氢气,则消耗尿素 2g 10. MnO2 的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的 MnSO4 溶液。阴极的电极 反应式是 量 。若电解电路中通过 2mol 电子,MnO2 的理论产 。阳极的电极反应式是 。 11. 以铝材为阳极,在 H2SO4 溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反 应为 。 12. 2001 年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦 气稀释的氮气,分别通入一个加热到 570℃的电解池中,采用高质子导电性的 SCY 陶瓷(能传递 H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电 极, 实现了常压、 570℃条件下高转化率的电解法合成氨 (装置如下图) 。 请回答: 钯电极 A 是电解池的 极(填“阳”或“阴”) ,该极上的电极反应式是 N2 H2 N2 NH3 H2 SCY 固体介质 钯电极A 钯电极B H+ 5 13. Na2FeO4 是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂,其电解制法如 图所示,请根据图示分析: (1)Fe 电极的电极反应方程式为: 。 (2)Ni 电极接的是电源的 极,电解后,该电极附近溶液的 pH 。 (3)当 Ni 电极上放出标准状况下 3.36L 气体时,铁极质量减小 g。 14. .铅蓄电池的工作原理为: Pb+ PbO2 +2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 研读右 图,下列判断不正确的是 A.K 闭合时,d 电极反应式: PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42B.当电路中转移 0.2mol 电子时,I 中消耗的 H2SO4 为 0.2 mol C.K 闭合时,II 中 SO42-向 c 电极 迁移 D.K 闭合一段时间后,II 可单独 作为原电池,d 电极为正极 E.当电路中转移 0.2mol 电子时,a 极质量 (填“增大”或减小) g 15. 甲乙两烧杯 Na2SO4 溶液,甲烧杯中用铜做电极电解,乙烧杯中用石墨做电极电解。当 两烧杯中的阴极上产生等量的气体时,停止通电,欲使用电解液恢复到起始状态,应向甲乙 两溶液中加入的物质的质量比为: 。 16. 某可充电的锂离子电池以 LiMn2O4 为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含 Li+ 导电固体为电解质。放电时的电池反应为: Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列说 法正确的是: A. 放 电 时 , LiMn2O4 发 生 氧 化 反 应 B. 放 电 时 , 正 极 反 应 为 : Li++ 6 LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4 C.充电时,LiMn2O4 发生氧化反应 D.充电时,阳极反应为:Li++e-==Li 17. 天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂 的二氧化钴(LiCoO2),充电时 LiCoO2 中 Li 被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入 电池负极材料碳(C6)中,以 LiC6 表示。电池反应为 LiCoO2+C6 LiC6 ( , ) 下 列 说 法 正 确 的 充电 放电 CoO2+ 是 : (A)充电时,电池的负极反应为 LiC6-e- = Li++C6 (B)放电时,电池的正极反应为 CoO2+Li++e- = LiCoO2 (C)羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质 (D)锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低 18. 三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池, 其电解法制备过程如下: 用 NaOH 调 NiCl2 溶液 pH 至 7.5,加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的 Cl2 在弱碱性条件下生成 ClO-,把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是( (A)可用铁作阳极材料 (B)电解过程中阳极附近溶液的 pH 升高 (C)阳极反应方程式为:2Cl--2e-=Cl2 (D)1 mol 二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过了 1 mol 电子。 19. 某同学设计了一种利用电解法制取 Fe(OH)2 装置(如下图)。通电后,溶液中 ) 产生大量白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是( A.电源中的 a 一定为正极,b 一定为负极 B.不能使用 NaCl 溶液作电解液 ) 7 C.A、B 两端都必须使用铁作电极 D.B 电极发生的反应可能为:2H2O+2e-=H2↑+2OH20. 研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别 进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下 列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是: A.正极反应式:Ag+Cl -e =AgCl C.Na 不断向“水”电池的负极移动 + - - B.每生成 1 mol Na2Mn5O10 转移 2 mol 电子 D. AgCl 是还原产物 21. 研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和 钢板为电极材料,以 LiOH 为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正 .. 确 的是 . A.水既是氧化剂又是溶剂 C.放电时 OH 向正极移动 - B.放电时正极上有氢气生成 D.总反应为:2Li+2H2O=== 2LiOH+H2↑ 22. Ag2O2 是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在 KOH 加入适量 AgNO3 溶液,生成 Ag2O 沉淀,保持反应温度为 80℃,边搅拌边将一定量 K2S2O8 溶液缓慢 加到上述混合物中, 反应完全后, 过滤、 洗涤、 真空干燥得到固体样品。 反应方程式为 2AgNO3 +4KOH+K2S2O8 回答下列问题: (1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是 Ag2O2↓+2KNO3+K2SO4+2H2O 。 (2)银锌碱性电池的电解质溶液为 KOH 溶液,电池放电时正极的 Ag2O2 转化为 Ag,负 极的 Zn 转化为 K2Zn(OH)4 式: , 写 出 该 电 。 池 反 应 方 程 (3)准确称取上述制备的样品(设 Ag2O2 仅含和 Ag2O)2.558g,在一定的条件下完全 分解为 Ag 和 O2 ,得到 224.0mLO2(标准状况下) 。计算样品中 Ag2O2 的质量分数(计算 结果精确到小数点后两位) 。 23. 用铅蓄电池电解 AgNO3、Na2SO3 的溶液,a、b、c、d 电极材料均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为: 8 Pb(s)+PbO2(s)+ 2H2SO4( aq) 是 2PbSO4(s) +2H2O(1),通电时 a 电极质量增加,下列说法正确的 [ ] A.电路中通过 1 mol 电子时,Y 电极质量增加 48 g B.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:PbO2(s) +4H+ (aq)+SO42- (aq)+4e-==PbSO4 (s)+ 2H2O(1) C.c、d 电极产生气体的物质的量之比为 1:2 D.X 极为负极 24. 用 FeCl3 酸性溶液脱除 H2S 后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学 使用石墨电极,在不同电压(x)下电解 pH=1 的 0.1mol/L 的 FeCl2 溶液,研究 废液再生机理。记录如下(a、b、c 代表电压数值): 序号 I II III 电压/V x≥a a>x≥b b>x>0 阳极现象 电极附近出现黄色, 有气泡产生 电极附近出现黄色, 无气泡产生 无明显变化 检验阳极产物 有 Fe3+、有 Cl2 有 Fe3+、无 Cl2 无 Fe3+、无 Cl2 (1)用 KSCN 检验出 Fe3+的现象是_______________________。 (2)I 中,Fe3+产生的原因可能是 Cl—在阳极放电,生成的 Cl2 将 Fe2+氧化。写出 有关反应: ____________________________________________________。 (3)由 II 推测,Fe3+产生的原因还可能是 Fe2+在阳极放电,原因是 Fe2+具有 _________性。 9 (4)II 中虽未检验出 Cl2,但 Cl—在阳极是否放电仍需进一步验证。