熔融碳酸盐_电极反应式书写.doc

zxxk黄冈地区29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 。 （4）用K2EO4和Zn作原料的电池是一种新型可充电电池，该电池长时间保持稳定的放电电压。其总反应可写成：3Zn2K2EO48H2O3Zn(OH)22E(OH)34KOH，则充电时的阳极反应是 。2 熔融碳酸盐燃料电池是以熔融的碳酸盐为电解质的燃料电池，其工作原理如下图所示：负载电极a电极b A BXYYY熔融盐Zee（1）电极b是该燃料电池的（填“正”或“负”）_极。（2）若以氢气为燃料，则A是（填化学式） ，Y是（填化学式） ；CO32的移动方向是移向（填“电极a”或“电极b”） ；电极b的电极反应 。（4）该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 + 4CO32- - 8e= 5CO2 + 2H2O。正极电极反应 。5（2010宣武一模26）氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。（5）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HClNH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。2、 1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨。 阴极的电极反应式为 。8、（2011丰台区26（2） 铁屑与石墨能形成微型原电池，SO32在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的，写出SO32在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式： 。2普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为：2Cu+ Ag2O= Cu2O 十2Ag下列有关说法正确的是A工业上以黏土、石灰石和石英为主要原料来制造普通水泥 B负极的电极反应式为 2Cu十 2OH- 2e-=Cu2O + H2O C测量原理示意图中，电流方向从 Cu 经过导线流向 Ag2O D电池工作时，溶液中 OH-向正极移动 10LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 =4LiCl+S +SO2。（1）电池的负极材料为 ，发生的电反应为 ；（2）电池正极发生的电反应为 ；（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ； （6）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式 ，科学家利用此原理，设计成氨气一氧气燃料电池，则通入氨气的电极是 （填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为 。 现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O3，装置如图所示，其中Y为CO2。 写出石墨I电极上发生反应的电极反应式 。 在电解池中生成N2O3的电极反应式为 。（2）我国首创的海洋电池以海水为电解质溶液，电池总反应为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。电池正极的电极反应式为 工业上也可在碱性溶液中通过电解的方法实现由N2制取NH3：2N2 + 6H2O 4NH3 + 3O2 通入N2的一极是 （填“阴极”或“阳极”），阳极的电极反应式是 。（3）已知：4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g) H = 1 316 kJ/mol氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。 能利用该反应设计成电池的原因是 。 燃料电池的负极反应式是 。 9工业上处理含Cr2O72的酸性工业废水常用以下方法：往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀；用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀产生；过滤回收沉淀，废水达到排放标准试回答：（1）电解时的电极反应：阳极_，阴极_（2）Cr2O72转变成Cr3的离子反应方程式：_（3）电解过程Cr（OH）3、Fe（OH）3沉淀是怎么产生的？_（4）能否用Cu电极来代替Fe电极？_（填“能”或“不能”），简述理由_10某课外活动小组同学用图一装置进行实验，试回答下列问题。（1） 若开始时开关K与a连接，则铁发生的是电化学腐蚀中的 腐蚀； 若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式 。（2）芒硝（化学式为Na2SO410H2O），无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法。用如图二所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率来看都更加符合绿色化学理念。 该电解槽的阳极反应式为： ，此时通过阴离子交换膜的离子数 （填“大于”或“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。 制得的氢氧化钠溶液从出口（选填“A”、“B”、“C”、“D”） 导出。 若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为 。已知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，则该燃料电池工作产生36 g H2O时，理论上有 kJ的能量转化为电能。11某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。 请回答：I用图1所示装置进行第一组实验。（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu做电极的是 （填字母序号）。A铝 B石墨 C银 D铂（2）N极发生反应的电极反应式为 。（3）实验过程中，SO42- （填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有 。II用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。（4）电解过程中，X极区溶液的pH （填“增大” 、“减小”或“不变”）。（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe - 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O 和 。（6）若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少 g。（7）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为： K2FeO4 + 3Zn = Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2该电池正极发生的反应的电极反应式为 。12某种铅酸蓄电池具有廉价、长寿命、大容量的特点，它使用的电解质是可溶性的甲基磺酸铅，电池的工作原理：放电时，正极的电极反应式为 ；充电时，Pb电极应该连接在外接电源的 (填“正极”或“负极”)。工业用PbO2来制备KClO4的工业流程如下：写出NaClO3与PbO2反应的离子方程式： 。工业上可以利用滤液与KNO3发生反应制备KClO4的原因是 。PbO2会随温度升高逐步分解，称取23.9gPbO2，其受热分解过程中各物质的质量随温度的变化如右图所示。若在某温度下测得剩余固体的质量为22.94g，则该温度下PbO2分解所得固体产物的组成为 （写化学式），其物质的量之比为 。13高铁酸钾（K2FeO4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备。其原理如下图所示。I. 实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42）在溶液中呈紫红色。（1）电解过程中，X极是 极，电极反应是 。（2）电解过程中，Y极放电的有 。（3）生成高铁酸根（FeO42）的电极反应是 。II. 若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应。（1）铅蓄电池总的化学方程式为：2H2O2PbSO4 PbPbO22H2SO4，则它在充电时的阳极反应为 。（2）镍镉碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应如下： 正极：2NiOOH2H2O2e2Ni（OH）22OH 负极：Cd2OH2eCd（OH）2则它在放电时的总反应的化学方程式为 。（3）肼（N2H4）是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25、101kPa时，32.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624kJ的热量，则N2H4完全燃烧的热化学方程式是 ；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，放电时负极的电极反应是 。（4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H85O23CO24H2O。写出该电池正极的电极反应： 。（5）当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是 。试卷第6页，总2页强化练习 追求完美品质 答案 SO32+ 8H+ + 6e= H2S+ 3H2O （2分）9 （1）Fe2e=Fe22H2e=H2（2）6Fe2Cr2O7214H=6Fe32Cr37H2O（3）在阴极反应及Cr2O72与Fe2反应的过程中，将消耗大量的H，使溶液pH上升，促使Fe3、Cr3水解并最终转化为Fe（OH）3、Cr（OH）3沉淀（4）不能因为阳极产生的Cu2不能使Cr2O72还原到低价【解析】（1）电解时阳极失去电子，所以反应式是Fe2e=Fe2；阴极得到电子，因此溶液中的氢离子在阴极放电，反应式是2H2e=H2。（2）阳极产生的亚铁离子具有还原性，能把Cr2O72还原成Cr3，方程式为6Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O。（3）根据阴极电极反应式及6Fe2Cr2O7214H=6Fe32Cr37H2O可知，反应过程中将消耗大量的H，使溶液pH上升，促使Fe3、Cr3水解并最终转化为Fe（OH）3、Cr（OH）3沉淀。（4）如果铜作阳极，则阳极产生铜离子，而Cu2不能使Cr2O72还原到低价，所以不能代替。10（1） 吸氧 2Cl +2H2O电解=2OH + H2+ Cl2（2） 4OH4e=2H2O + O2 小于 D H22e+ 2OH=2H2O 571.6【解析】（1） 若开始时开关K与a连接，则构成原电池，由于溶液显中性，所以发生钢铁的吸氧腐蚀。若开始时开关K与b连接，则构成电解池，石墨和电源的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子放电。铁和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，所以方程式为2Cl +2H2O电解=2OH + H2+ Cl2。（2）电解池中阳极失去电子，则溶液中的OH失去电子，方程式为 4OH4e=2H2O + O2。由于通过阴离子交换膜的是SO42，而通过阳离子交换膜的是H，所以根据电荷守恒可知，通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数。氢氧化钠在阴极生成，所以从D处导出。原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以氢气在负极通入。由于溶液是氢氧化钠溶液，因此负极电极反应式为H22e+ 2OH=2H2O。燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以生成36g水放出的热量是285.8 kJ2571.6kJ，即有571.6kJ的能量转化为电能。11（16分）（1）A （2）2H+ + 2e- = H2（或2H2O + 2e- = H2+ 2OH-）（3）从右向左 ;滤纸上有红褐色斑点产生 （4）增大 （5）4OH- - 4e- = 2H2O + O2 （6）0.28 （7）2FeO42- + 6e- + 5H2O = Fe2O3 + 10OH- 【解析】（1）因为铜是正极，而铝的金属性又强于锌的，所以铝不能代替铜作电极，答案选A。（2）N和锌电极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，方程式为2H+ + 2e- = H2。（3）原电池中阴离子向负极移动，所以从右向左 移动。由于铁和铜电极相连，作阳极，铁失去电子。和溶液的OH结合生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁不稳定，又被氧化生成氢氧化铁沉淀，所以现象是滤纸上有红褐色斑点产生。（4）X是阴极，溶液中的氢离子放电，所以阴极周围水的电离平衡被破坏，OH浓度大于氢离子的浓度，溶液显碱性，pH增大。（5）Y电极水阳极，而Y极也产生气体，因此该气体是氧气，方程式为4OH- - 4e- = 2H2O + O2。（6）氢气和氧气的物质的量分别是0.03mol、0.0075mol，根据电子得失守恒可知，铁失去的电子是0.03mol20.0075mol40.03mol，因此消耗铁是0.03mol656g/mol0.28g。（7）原电池中正极得到电子，所以根据总反应式可知，正极电极反应式为2FeO42- + 6e- + 5H2O = Fe2O3 + 10OH- 。124H+PbO2+2ePb2+2H2O 负极 PbO2+ClO3+2H+=Pb2+ClO4+H2OKClO4的溶解度较小 Pb2O3和Pb3O4 1：1【解析】（1）放电相当于是原电池，正极得到电子，所以电极反应式为4H+PbO2+2ePb2+2H2O。充电相当于电解池，zau原电池中Pb是负极，失去电子。所以再充电时应该和电源的负极相连，作阴极，得到电子。（2）二氧化铅具有氧化性，能把氯酸钠氧化生成高氯酸钠，方程式为PbO2+ClO3+2H+=Pb2+ClO4+H2O。由于KClO4的溶解度较小，易结晶析出。（3）二氧化铅是0.1mol，其中氧原子是0.02mol。再A点，固体减少0.8g，则剩余氧原子的物质的量是0.15mol，剩余此时铅和氧原子的个数之比是23，剩余A点对应点物质是Pb2O3。同理可得出B点对应物质是Pb3O4。由于剩余固体质量介于A和B之间，所以固体是由Pb2O3和Pb3O4 组成点混合物。设二者的物质的量分别是x和y，则2x+3y0.1，3x+4y0.20.14，解得xy0.02mol，所以是11的。【答案】.（1）阴；2H2e= H2。（2）Fe和OH （3）Fe8OH6e= FeO424H2O.（1）PbSO42H2O2e= PbO2SO424H （2）Cd2NiOOH2H2O = Cd（OH）22Ni（OH）2 （3）N2H4（1）O2（g）= N2（g）2H2O（l） H=624kJ/mol N2H44OH4e=