难点2电极反应式的书写解析版

1、难点2电极反应式的书写【命题规律】电极反应方程式的书写和正误判断属于高频考点，试题主要以元素化合物知识为载体，考查原电池、 电解池的工作原理及应用，电极的判断，电极产物的分析，电极反应式和总反应式的书写。命题形式可也 是选择题，也可以是填空题，难度以中等或难题为主。考查的核心素养以证据推理与模型认知和变化观念 与平衡思想为主。【备考建议】2020年高考备考应重点关注的命题点：理论联系实际，以生活、生产内容为题材进行命题。在复习过 程中牢记原电池、电解池的工作原理及电极判断的方法规律，即便难度较大，也是万变不离其宗，按基本 规律判断书写即可。【限时检测】（建议用时：30分钟）（2019新课标I卷

2、）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时 MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是fA.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+ 2H +2MV +C.正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成 NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【分析】由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+,电极反应式为 MV+-e = MV 2+,放电生成的 MV 2+在氢化酶的彳用下与 H2反应生成H+和MV + , 反应的

3、方程式为 H2+2MV2+=2H+2MV+；右室电极为燃料电池的正极，MV 2+在正极得电子发生还原反应生成MV+,电极反应式为 MV2+e = MV+,放电生成的 MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+,反应的方程式为 N2+6H+6MV+=6MV 2+NH3,电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。【详解】A、相比现有工业合成氨， 该方法选用酶作催化剂， 条件温和，同时利用MV+和MV 2+的相互转化， 化学能转化为电能，故可提供电能，故 A正确；B、左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成 MV 2+,电极反应式为 MV +e = MV 2+,放电生成 的MV

4、 2+在氢化酶的彳用下与 H2反应生成H+和MV+,反应的方程式为 H2+2MV 2+=2H+2MV+,故B错误； C、右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成 MV + ,电极反应式为 MV 2+e = MV+,放电生成 的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成 NH3和MV2+,故C正确；D、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故 D正确。（2018河北省衡水中学高考模拟）我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展, 相关装置如图所示。下列说法正确的是A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能B.该装置工作时，H+由b极区流向a极区a极上发生的电极反

5、应为 Fe3+e-=Fe2+a极区需不断补充含 Fe3+和Fe2+的溶液【答案】A【解析】A、该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，故A正确；B、该装置工作时，H*由b极区放电生成氢气，a极区流向b极区，故B错误；C、a极上发生氧化反应，失电子，所以a极上发生的电极反应为 Fe2+-e -Fe+,故C错误；D、该过程涉及两个反应步骤，第一步利用Fe3+/Fe电对的氧化态高效捕获H2s得到硫和还原态，所以极区无需不断补充含 Fe3+和Fe2+的溶液，故D错误。（2019江苏卷）将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确

6、的是A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-Fe3+B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀D.以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀【答案】C【分析】本题考查金属铁的腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性可判断电化学腐蚀的类型，电解质溶液为酸性条件下，铁发生的电化学腐蚀为析氢腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+;正极反应为：2H+2e-=H2f；电解质溶液为碱性或中性条件下，发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+;正极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-。根据实验所给条件可知，本题铁发生的是吸氧腐蚀，据此解题；【详解】A.在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子

7、转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+,故A错误；B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故 B错误；C.活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故C正确；D.以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误；(2019新课标出卷)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn (3D-Zn )可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D-Zn- NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应放电为 Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)充电 ZnO(s)+2Ni(OH

8、) 2(s)o尼龙保护原导电线网 NiOOH划腹3D-ZdA.三维多孔海绵状 Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B.充电时阳极反应为 Ni(OH) 2(s)+OH-(aq)-e-=NiOOH(s)+H 2O(l)C.放电时负极反应为 Zn(s)+2OH -(aq)-2e -=ZnO(s)+H 2O(l)D.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区【详解】A、三维多孔海绵状 Zn具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的ZnO分散度高，A正确;B、充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为 NiOOH ,电极反应式为 Ni(OH)

9、2(s)+OH (aq)-e = NiOOH(s) + H2O。), B 正确；C、放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为Zn(s) + 2OH(aq)-2e =ZnO(s)+H2O(l), C 正确;D、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中OH通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。以柏林绿FeFe(CN)6为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作(2019黑龙江省大庆一中高考模拟)原理如图所示。下列说法错误的是(的“机电,叫A.放电时，正极反应为 FeFe(CN)6+2Na+2e =Na2FeFe(CN)6B.充电时，Mo(铝)箔接电

10、源的负极C.充电时，Na+通过交换膜从左室移向右室D.外电路中通过0.2mol电子的电量时，负极质量变化为2.4g【答案】B【详解】A、根据工作原理，Mg作负极，Mo作正极，正极反应式为FeFe(CN)6+2Na+2e-=Na2FeFe(CN)6, 故A正确；B、充电时，电池的负极接电源的负极，电池的正极接电源的正极，即Mo箔接电源的正极，故B说法错误；C、充电时，属于电解，根据电解原理，Na卡应从左室移向右室，故 C说法正确；D、负极上应是 2Mg 4e-+ 2C=Mg 2cl22+,通过0.2mol电子时，消耗 0.1molMg ,质量减少2.4g,故D 说法正确。(2019东北育才学校科

11、学高中部高考模拟)下图是新型镁-锂双离子二次电池，下列关于该电池的说法不正确的是()丫5I.L FcPOj LifcPOiLi，透过联和Li的溶液 LiiSO*水痞俄A.放电时，Li +由左向右移动B.放电时，正极的电极反应式为Li1-xFePO4+xLi+xe-=LiFePO4C.充电时，外加电源的正极与 Y相连D.充电时，导线上每通过1mole-,左室溶液质量减轻12gMg-2e-=Mg2+,右边为正极得电子发生还原【答案】D【分析】放电时，左边镁为负极失电子发生氧化反应，反应式为 反应，反应式为 Lii-xFePO4+xLi+xe-=LiFePO4,阳离子移向正极；充电时，外加电源的正极

12、与正极相连，负 极与负极相连，结合电子转移进行计算解答。【详解】A .放电时，为原电池，原电池中阳离子移向正极，所以Li+由左向右移动，故 A正确；B、放电时，右边为正极得电子发生还原反应，反应式为Li i xFePO4+xLi +xe = LiFePO 4,故B正确；C、充电时，外加电源的正极与正极相连，所以外加电源的正极与Y相连，故C正确；D、充电时，导线上每通过imole,左室得电子发生还原反应， 反应式为Mg2+2e-= Mg ,但右侧将有ImolLi 移向左室，所以溶液质量减轻12-7= 5g,故D错误。（2019山东省德州市高考联考模拟）以CH4、。2、熔融Na2CO3组成的燃料电

13、池电解制备 N2O5,装置如图所示。下列说法正确的是里岫阻止水分了通涉A.石墨1为电池负极，Pt2为电解池阳极2-B.石墨2上的电极反应为：Oz+2CO2-4e =2CO 3C.阳极的电极反应为：N2O4+2HNO 3-2e-=N 2O5+2H +D.每制得1molN2O5,理论上消耗标况下 2. 8L的CH4【答案】C【分析】图中左侧装置为燃料电池，石墨 1：通入甲烷的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式 为CH4+4CO32 8e-=6CO2,石墨2：通入氧气和CO2的混合气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极 反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-, N2O5中氮元素的

14、化合价是+5价，而硝酸中氮元素也是 +5价.因此应该在 左侧生成N2O5,即在阳极区域生成，据电极反应离子放电顺序可知：Pt2极阴极发生2H+2e-=H2购反应，Pt1极阳极为 N2O4+2HNO 3-2e- 2NO5+2H + ,以此解答该题。【详解】A.根据上面分析可知石墨 1为电池负极，PL为电解池阴极，故 A错误；B.石墨2上的电极反应为：O2+4e-+2CO2=2CO32-,故B错误；C.阳极的电极反应为：N2O4+2HNO 3-2e- 2N2O5+2H + ,故C正确；D.电极反应式：CH4+4CO32-8e-=6CO2, N2O4+2HNO 3-2e- 2N2O5+2H + ,根

15、据转移电子数相等，每制得1molN 2O5,理论上消耗标况下 CH4 -学4 =2.8L ,故D错误；88. （2019东北三省三校（辽宁实验中学、东北师大附中、哈师大附中）高考联考模拟）高镒酸钾在化工医药、水处理等很多方面有重要应用，可以用电解法制备，装置如下。直流电源采用乙烷一空气的碱性燃料电池。下列说法不正确的是（已知电流效率 刀至戌标产了转移也厂xi00%）转移电子总数汽0离彳交换腌n A.电源负极的电极反应式为 C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2OB.该离子交换膜为阴离子交换膜a极为直流电源的正极D.若消耗0.02mo1出，产生0.055mo代时叫,则叮=68.彩

16、%【答案】B【分析】本题考查电极反应式的书写，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，注意要结合电解质溶液酸碱性书写电极反应式【详解】A.电源负极上乙烷在碱性条件下失电子产生碳酸根离子，反应的电极反应式为C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O,选项 A 正确；B.电解池左侧Pt电极的电极反应为 MnO42-e-=MnO-，右侧稀氢氧化钾溶液变为浓氢氧化钾溶液，右侧电极反应为2H2O+2e-=H2 T +2OH,钾离子通过离子交换膜进行右侧，故该离子交换膜为阳离子交换膜，选项B不正确；C.电解池左侧Pt电极的电极反应为 MnO42- -e-=MnO4-, Pt电极为阳极，则a极为

17、直流电源的正极，选项C正确；O2发生的电极反应为 O2+4e-+2H2O=4OH-,若消耗0.02mo1O2,转移电子数为 0.02mo1 M=0.08mol,根据电极反应MnO42-e-=MnO4-,产生0.055molKM门01,转移电子数为 0.055mol,电流效率7X100%=68.75% ,选项 D 正确。9. （2019山东省济南外国语学校高考模拟）已知高能锂离子电池的总反应式为2Li+FeSFe+Li 2S,LiPF 6 SO（ CH 3）2为电解质，用该电池为电源电解含馍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法不正确的是皿1濡裱W 口 型废水LiPF sot口 UA

18、.电极Y应为LiB.电解过程中，b中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小C. X 极反应式为 FeS+2Li+2e-Fe+Li2sD.若将图中阳离子膜去掉，将 a、b两室合并，则电解反应总方程式发生改变【答案】B【详解】A.由于c中反应为Ni2+2e-=Ni ,故c室为阴极室，则电极 丫为Li ,选项A正确；B.由于c中Ni2+不断减少，Cl-通过阴离子膜从c移向b, a中OH-放电不断减少，Na+通过阳离子膜从 a移向b,所以b中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，选项 B错误；X为正极，FeS得电子，电极反应式为 FeS+2Li+2e-Fe+Li2S,选项C正确；D.若去掉阳离子膜，Cl-在阳极放电生成 C12,电解反应总方程式发生改变，选项 D正确。（2019陕西省宝鸡市宝鸡中学高考模拟）最近报道的一种处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图如下。装置工作时，下列说法不正确的是A.化学能转变为电能B.盐桥中K+向X极移动C.电子由X极沿导线流向Y极丫极发生的反应为 2NO3-+10e-+12H +=N2+ 6H2O,周围pH增大NH 3在X电极上转化成 N 2,【答案】B【分析】根据题意，利用该装置发电，说明该装置为原电池装置，根据图象,N的化合价由一3价-0价，化合价升高，根据原