2023年高三化学复习主观题一遍过专题08电极反应方程式专练(含解析)

8电极反响方程式专练锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂LiCoO、导电剂乙2炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反响为6C+xLi++xe-=LiCx6正极材料中的某些金属资源〔局部条件未给出。充放电过程中，发生LiCoOLiCoO

之间的转化，写出放电时电池反响方程2 1-x 2式 。上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其缘由是 。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有 〔填化学式。【答案】LiCoO+LiC=LiCoO+6C1-x 2 x6 2Li+从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)CoCOLiSO3 3 2 4【解析】充放电过程中，LiCoO

Li

CoO

发生氧化复原反响生成LiCoO

C，反响方程式为Li

CoO+LiC＝LiCoO6C。2

2 1-x 2

2 1-x 2 x6放电时，负极上生成锂离子，锂离子向正极移动并进入正极材料中，所以“放电处理”有利于锂在正极的回收，依据流程图知，可回收到的金属化合物有Al〔OH〕CoCOLiSO3 3 2 4CO2

是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。答复以下问题：〔1〕O关心的Al～CO4COAl(CO2 2 2 2 243是重要的化工原料。电池的负极反响式： 。电池的正极反响式：6O+6e−2

6O−26CO+6O− 3CO2−2 2 24反响过程中O2

的作用是 。该电池的总反响式： 。【答案】Al–3e–=Al3+〔2Al–6e–=2Al3+〕2Al+6CO=Al(CO2 2 243〔1〕Al，所以反响确定是AlAl电子应转化为A3+A–3e=Al3〔或2A6–=2A32Al+6CO=Al(CO2 2 243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〕利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为 溶液〔填化学式，阳极电极反响式 ，电解过程中Li向 电极迁移〔填“A”或“B”。〔1〕LiOH；2Cl‾—2e‾=Cl↑；B2〔1〕依据示意图，B极区生产H，同时生成LiOH，则B极区电解液不能是LiCl溶液，假设是LiCl2溶液则无法得到纯洁的LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液；电极A为阳极，阳极区电解液为LiCl依据放电挨次，阳极上Cl‾失去电子，则阳极电极反响式为：2Cl‾—2e‾=Cl↑；依据电流方向，电解过程中2Li+向BSiO〔7.8%AlO(5.1%FeO(3.1%MgO(0.5%质。设计的提纯和综合应用工艺如下：

2 23 23〔注：SiCl4

的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC〕〔1〕石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成以以下图防腐示意图，并作相应标注。【答案】〔5〕【解析】〔5〕铜的化学性质比石墨活泼，所以应用外加电流的阴极保护法保护铜，所以石墨作阳极，铜作阴极。在图中注明电源的正负极，石墨与正极相连，铜与负极相连。锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反响原理如以下图，其中电解质LiClO，溶4于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2

晶格中，生成LiMnO。答复以下问题：2外电路的电流方向是由 极流向 极(填字母)。电池正极反响式为 。是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？ (填“是”或“否”)，缘由是。【答案】b a MnO+e－+Li+=LiMnO 否 电极Li是活泼金属，能与水反响2 2【解析】试题分析：(1)外电路的电流方向是由正极b流向负极a〔2〕b上发生的电极反响式为MnO+e-+Li+=LiMnO;(3)由于负极材料Li2 2混合有机溶剂。NH经一系列反响可以得到HNO3 3〔1〕IV中电解NO制备NH4NO3，其工作原理如右图所示为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是 ，说明理由： 。【答案】氨气；依据反响8NO+7HO 3NHNO+2HNO，电解产生的HNO多2 4 3 3 3【解析】〔1〕NONO-3e-+2HO=NO-+4H+，阴极反响为：NO+5e-+6H+=NH++HO，2 3 4 2从两极反响可看出假设要使电子得失守恒，阳极产生的 NO-的量大于阴极产生的NH+的量，总反响为3 48NO+7HO 3NHNO+2HNO2 4 3 3锌锰电池〔俗称干电池〕在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图〔a〕所示。答复以下问题：〔1〕①一般锌锰电池放电时发生的主要反响为：Zn+2NHCl+2MnO=Zn(NHCl+2MnOOH。该电池中，负极材4 2 32 2料主要是 ，电解质的主要成分是 ，正极发生的主要反响是 。②与一般锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是 。②与一般锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是 。【答案】〔1〕①Zn NHCl MnO+NH++e-=MnOOH+NH4 2 4 3②碱性电池不易发生电解质的泄露，由于消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池的使用寿命较长，由于金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。【解析】〔1〕依据化学方程式Zn+2NHCl+2MnO=Zn(NHCl+2MnOOH，锌是负极材料，氯化铵是电解质的主要成分，4 2 32 2二氧化锰和铵根离子在正极发生反响,MnO+NH++e-=MnOOH+NH2 4 3点及其理由是碱性电池不易发生电解质的泄露，由于消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池的使用寿命较长，由于金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。化学在环境保护中起着格外重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。〔1〕电化学降解NO－的原理如以下图。3①电源正极为 〔填A或，阴极反响式为 。②假设电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm－Δm)为 g。左 右〔14〕〔1〕①A，2NO‾+6HO+10e‾=N↑+12OH‾②14.43 2 2【解析】〔1〕①NO-NBA2 2恒，反响物还有HO，生成物还有OH‾。配平地离子方程式。22mol2molH+从左侧移动到右侧，使左侧电解液质量削减2g2g左侧电极反响为HO电离的OH‾放电：4OH‾-4e‾=2HO+O2 2 24mol 32g2mol 16g2mol16g+2g=18g右侧电极反响为：2NO‾+6HO+10e‾=N↑+12OH‾3 2 210mol28g2mol 5.6gH+2mol5.6g-2g=3.6g因此两侧电解液的质量变化为：18g-3.6g=14.4g。金属冶炼和处理常涉及氧化复原反响。以以下图为电解精炼银的示意图， 〔填“a”或“b”〕极为含有杂质的粗银，假设b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反响式为 ，为处理银器外表的黑斑AgSAgS转化为A，食2 2盐水的作用为 。〔1〕a；2H＋+NO－+e－→NO+HO；〔2〕做电解质溶液〔或导电。【解析】

3 2 2电解精炼时，粗银做阳极，所以粗银是a极；bNONO﹣+e﹣+2H+=NO↑+HO，2 3 2 2故答案为：a；NO﹣+e﹣+2H+=NO↑+HO；3 2 2该装置构成原电池，氯化钠溶液作电解质溶液，促进溶液的导电力气，故答案为：作电解质溶液，形成原电池。利用化石燃料开采、加工过程产生的HS废气制取氢气，既廉价又环保。2〔1〕利用HS2电化学法该法制氢过程的示意图如右。反响池中反响物的流向承受气、液逆流方式，其目的；反响池中发生反响的化学方程式为 。反响后的溶液进入电解池，电解总反响的离子方程式为 。【答案】增大反响物接触面积，使反响更反分HS+2FeCl

=2FeCl

通电=+S↓+2HCl 2Fe2＋+2H＋ 2Fe3＋+H↑=2 3 2 2【解析】承受气液逆流是保证有充分的接触时间和接触面积，反响更加充分。KIO3

是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。答复以下问题：利用“KClO3

氧化法”制备KIO3

工艺流程如以以下图所示：KIO3

也可承受“电解法”制备，装置如以下图。①写出电解时阴极的电极反响式 。②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 ，其迁移方向是 。③与“电解法”相比，“KClO3

氧化法”的主要缺乏之处有 〔写出一点。【答案】2HO+2e﹣═2OH﹣+H↑K+a到b 产生Cl易污染环境2 2 2〔1〕①2HO2e-2OH-2+H2②电解时，溶液中的阳离子应当向阴极迁移，明显是溶液中大量存在的钾离子迁移，方向为由左向右，即由a到b。12．某争论小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的制铁粉和碳粉置于锥1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。请完成以下试验设计表(表中不要留空格)：编号编号试验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%①为以下试验作参照0.52.090.0②醋酸浓度的影响0.536.0③0.22.090.0编号①试验测得容器中压强随时间变化如图2。t2

时，容器中压强明显小于起始压强，其缘由是铁发生了 腐蚀请在图3中用箭头标动身生该腐蚀时电子流淌方向此时碳粉外表发生了(“氧化”或“复原”)反响，其电极反响式是 。〔1〕②2.0③碳粉含量的影响〔2〕吸氧腐蚀复原反响2HO+O+4e-=4OH-〔4H++O+4e-=2HO〕2 2 2 2〔1〕探究影响化学反响速率，每次只能转变一个变量，故有②中铁的量不变，为2.0g；③中转变了碳粉的质量，故为探究碳粉的量对速率的影响。〔2〕压强与气体的物质的量成正比，从图中可以看出，气体的量开头增加，后削减，故为吸氧腐蚀；活泼金属做负极，故碳为正极，发生复原反响。NO〔主要指NONO〕是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NO是环境保护的重要课题。x 2 x〔1〕用稀硝酸吸取NO，得到HNOHNO

的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳x 3 2极的电极反响式： 。【答案HNO2e+HO 3H++NO−2 2 3〔1〕依据电解原理，阳极发生失电子的氧化反响，阳极反响为HNO失去电子生成HNO，1molHNO2 3 22molHNO-2e-+HO=NO-+3H+。2 2 3焦亚硫酸钠〔NaSO〕在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。答复以下问题：225〔1〕制备NaSO也可承受三室膜电解技术，装置如以下图，其中SO碱吸取液中含有NaHSONaSO225 2 3 2 3极的电极反响式为 。电解后， 室的NaHSO3

浓度增加。将该室溶液进展结晶脱水，可得到NaSO225【答案】2HO－4e－＝4H＋+O↑a2 2〔1〕阳极发生失去电子的氧化反响，阳极区是稀硫酸，氢氧根放电，则电极反响式为2HO－4e－＝24H＋+Oa室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸氢钠。阴极是氢离子2放电，氢氧根浓度增大，与亚硫酸氢钠反响生成亚硫酸钠，所以电解后a室中亚硫酸氢钠的浓度增大。Al(OH)MnONaCrONaCrO

不易完全被水浸出，3 2 2 4 2 4某争论小组利用设计的电解分别装置〔见图答复Ⅰ和Ⅱ中的问题。Ⅰ．固体混合物的分别和利用〔流程图中的局局部别操作和反响条件未标明〕Ⅱ．含铬元素溶液的分别和利用〔1〕用惰性电极电解时，CrO2-能从浆液中分别出来的缘由是 ，分别后含铬元素的粒子是4 ；阴极室生成的物质为 〔写化学式。【答案】在直流电场作用下，CrO2-通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液CrO2-和CrO2- NaOH和4 4 27H2【解析】〔1〕CrO2-通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液，从而使4CrO2-从浆液中分别出来；因2CrO2-+2H+CrO2-+HO，所以分别后含铬元素的粒子是CrO2-和CrO2-；阴4 4 27 2 4 27H+HOH-与透过阳离子交换膜移过来的Na+NaOH，所以阴极室生成的物质为2NaOHH2AlOSiO

O

等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：

23 2 23注：SiO2

在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。〔1〕NaCO2 3

溶液，原理如以下图阳极的电极反响式为 ，阴极产生的物质A的化学式为 。【答案】4【解析】

+2HO4e=42

+O↑H2 2(4)由图可知，阳极反响为4CO2－+2HO-4e－═4HCO－+O3 2 3 2A的化学式为H2用零价铁〔Fe〕去除水体中的硝酸盐〔NO3-〕已成为环境修复争论的热点之一。〔1〕Fe复原水体中NO-的反响原理如以下图。3①作负极的物质是 。②正极的电极反响式是 。【答案〔1〕①铁 ②NO－+8e－+10H+=NH++3HO3 4 2〔1〕①Fe是活泼的金属，依据复原水体中的NO-的反响原理图可知，Fe被氧化作负极；3②正极发生得到电子的复原反响，因此正极是硝酸根离子被复原为NH+，该溶液为酸性电解质溶液，结合元4素和电荷守恒可知电极反响式为：NO-+8e-+10H+=NH++3HO。3 4 2氢能是进展中的能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。答复以下问题：〔1〕化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的NaFeO，同时获得氢气：2 4Fe+2HO+2OH−2

FeO2−+3H↑，工作原理如图1所示。装置通电后铁电极四周生成紫红色的FeO2−，镍电4 2 4极有气泡产生。假设氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。：NaFeO只在强碱性条件下2 4稳定，易被H复原。2①电解一段时间后，c(OH−)降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”)。②电解过程中，须将阴极产生的气体准时排出，其缘由是 。③c(NaFeO)随初始c(NaOH2，任选M、Nc(NaFeO2 4 2 4 。【答案】〔5〕①阳极室 ②防止Na2FeO4与H2反响使产率降低③Mc(OH-)低，Na2FeO4Nc(OH-Na2FeO4产率降低)。〔1〕①依据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反响，溶液中的氢氧根离子削减，因此电解一段时间后，c(OH②氢气具有复原性，依据题意NaFeO只在强碱性条件下稳定，易被H复原。电解过程中，须将阴极产生的2 4 2气体准时排出，防止NaFeOH反响使产率降低，故答案为：防止NaFeO与H

反响使产率降低；2 4 2 2 4 2③依据题意NaFeOMc(OHNaFeONc(O)2 4 2 4NaFeO产率降低，故答案为：M点：c(OH-)低，NaFeO稳定性差，且2 4 2 4反响慢(或Nc(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使NaFeO产率降低)。2 419〔14分〕争论CO2

在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学争论的前沿领域。溶于海水的CO4HCO-95%，写出CO溶于水产生HCO-的方程2 3 2 3式： 。利用以以下图所示装置从海水中提取CO，有利于削减环境温室气体含量。2①结合方程式简述提取CO2

的原理： 。②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是 。【答案〔1〕CO+HOHCO，HCOHCO－+H+2 2 2 3 2 3 3〔2〕①a2HO-4e－=O↑+4H+，H+通过阳离子膜进入bHCO－+H+=CO↑+HO。②c2 2 3 2 2应：2HO+2e-=2OH-+H↑，用c室排出的碱液将从bpH2 2【解析〔1〕考察碳酸的第1步电离：CO+HOHCO－+H+2 2 3〔2〕①海水pH＞8，显碱性，需要H+中和降低海水的碱性，a2HO-4e－O↑+4H+c〔OH2 2－〕下降，HOOH－+H+平衡右移，c〔H+〕增大，H+从a室进入b室，发生反响：HCO－+H+=“=“CO+HO。2 3 2 2②c2HO+2e-=2OH-+Hc室排出的碱液将从b2 2pH。氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。以以下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成以下填空：(1)．写出电解饱和食盐水的离子方程式 。(2)．离子交换膜的作用为： 、 。(3)．精制饱和食盐水从图中 位置补充，氢氧化钠溶液从图中 位置流出〔选填“a”、“b”、“c”或“d”。【答案】2Cl－＋2HO ClH2OH－。2 2 2阻挡OH-进入阳极室，与Cl

发生副反响：2NaOH+Cl=NaCl+NaClO+HO；阻挡阳极产生的Cl

和阴极产生的H2

2混合发生爆炸。

2 2 2a；d；【解析】电解饱和食盐水时，溶液中的阳离子H+在阴极得到电子变为H2

逸出，使四周的水溶液显碱性，溶液中的阴离子Cl-在阳极失去电子，发生氧化反响。产生Cl。反响的离子方程式是2Cl－＋2HO Cl↑＋2 2 2H2OH－。2图中的离子交换膜只允许阳离子通，是阳离子交换膜，可以允许阳离子通过，不能使阴离子通过，这样就可以阻挡阴极溶液中的OH-Cl-NaOH纯度更高。同时可以阻挡阳极产生的Cl2

和阴极产生的H2

混合发生爆炸。随着电解的进展，溶质NaCl不断消耗，所以应当准时补充。精制饱和食盐水从与阳极连接的图中a位置补充，由于阴极H+不断放电，四周的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中d位置流出；水不断消耗，所以bcNaClC、N、O、Al、Si、Cu〔1〕AlCu片插入浓HNO3

〔图1I〕随时间〔t〕的变化如图2所示，反响过程中有红棕色气体产生。0-t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反响式是 ,溶液中的H+向 极移动，t1时，原电池中电子流淌方向发生转变，其缘由是 。〔4〕2H++NO-+e-=NO↑+HO，正，AlAl【解析】

3 2 2〔1〕正极得电子发生复原反响，故电极反响式为：2H++NO-+e-=NO↑+HO；在电场作用下，阳离子向电池3 2 2正极移动；由图像得t1Al22．我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进展修复和防护具有重要意义。〔1〕以以下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。①腐蚀过程中，负极是 〔填图中字母“a”或“b”或“c”；②环境中的Cl-集中到孔口，并与正极反响产物和负极反响产物作用生成多孔粉状锈u〔OH〕Cl，其离子方2 3程式为 ；③假设生成4.29gCu〔OH〕Cl，则理论上耗氧体积为 L〔标准状况。2 3【答案】〔1〕①c ②2Cu2＋+3OH－+Cl－=Cu〔OH〕Cl↓③0.4482 3【解析】〔1〕①依据图示，腐蚀过程中，铜失电子生成Cu2＋，则负极是铜，选c；②依据上述分析，正极产物是OH－，负极产物为Cu2＋，环境中的Cl-集中到孔口，与正极反响产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu〔OH〕Cl2Cu2＋+3OH－+Cl－=Cu〔OH〕Cl↓；2 3 2 3③4.29gCu〔OH〕Cl4.29/241.5=0.02mol,依据铜原子守恒，Cu2＋0.04mol,负2 32Cu-4－=2C2,正极反响为O+4－+2HO=4O，依据正负极放电量相等，则理论上耗氧体积为2 20.02mol×22.4L·mol-1=0.448L.次磷酸(HPO)是一种精细化工产品，具有较强复原性，答复以下问题：3 2〔1〕(HPO3 2①写出阳极的电极反响式 ；②分析产品室可得到HPO

的缘由 ；3 2③早期承受“三室电渗析法”制备HPOHPO稀溶液代替，并撤3 2 3 2去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点杂质。该杂质产生的缘由是 。【答案】〔1〕①4OH--4e-=O↑+2HO；②阳极室的H+穿过阳膜集中至产品室，原料室的HPO-穿过阴膜集中至产品室，2 2 2 2二者反响生成HPO；③PO3-；HPO-或HPO3 2 4 2 2 3 2【解析〔1〕HPO-，其中放电力气最强的是氢氧根离子，2 2则阳极发生的电极反响为：4OH--4e-=O↑+2HO；故答案为：4OH--4e