2023年高考化学易错题专题训练一电极反应式书写含解析

高考高考1/16电极反响式书写【错题订正】例题1、(1)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，其电极反响式为 ，该电池总反响的离子方程式为 。(2)尿素[CO(NH2)2]在高温条件下与NO反响转化成三种无毒气体，该反响的化学方程式为。可将该反响设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物，该燃料电池负极的电极反响式是 ，正极的电极反响式是 。44〔1〕K2FeO4-Zn组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，FeO2−中+6价铁元素被复原为Fe(OH)3中+3FeO2−+3e-+4H2OFe(OH)3↓+5OH-。44(2)由反响物的组成元素，可推断生成的三种无毒气体是N2、CO2、H2O，化学方程式为2CO(NH2)2+6NO5N2+2CO2+4H2O。该反响设计成碱性燃料电池时，负极CO(NH)失电子，负极反响为223CO(NH2)2-6e-+8OH-=CO2−+N2↑+6H25N2+2CO2+4H2O。该反响设计成碱性燃料电池时，负极CO(NH)失电子，负极反响为223〔1〕FeO2−+3e-+4H2OFe(OH)3↓+5OH-〔2〕2CO(NH2)2+6NO45N2+2CO2+4H〔1〕FeO2−+3e-+4H2OFe(OH)3↓+5OH-〔2〕2CO(NH2)2+6NO45N2+2CO2+4H2O；3例题2〔1〕H2-N2氢化酶为负极催化剂，X交换膜为隔膜，在室温条件下合成NH3的同时还获得电能。其工作原理图如下，X膜为交换膜，正极的电极反响式为。〔2〕O2关心的Al—CO2电池工作原理如以下图。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反响产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料电池的负极反响式: ，电池的正极反响式: O2的作用是 ，该电池的总反响式: 。【解析】(1)由图知，正极上N2转化为NH3时需要结合氢离子，故负极上生成的H+应移向正极，X膜为质N2在正极上得到电子后转化为H32该电池中l3的离子液体，故负极反响式为Al-3e-=Al3，正极为多孔碳电极，依据正极反响式，得正极总反响为46CO2+6e-=3C2O2−，O2不参与正极的总反响，故O2为催化剂，将负极反响式2Al-6e-=Al3+和正极反响式446CO2+6e-=3C2O2−相加，可得该电池的总反响式为2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。44〔1〕质子(或阳离子)；N2+6e-+6H+=2NH3〔2〕Al-3e-=Al3+；6CO2+6e-=3C2O2−；催化剂；42Al+6CO2=Al2(C2O4)3【学问清单】高考高考电极反响式和总反响式的书写规章电极反响式的书写规章：原电池放电时的正、负极(或电解池电解时的阴、阳极)的电极反响式中各微粒的化学式均严格依据离子方程式的书写规章进展书写(即除了易溶且易电离的物质才可拆成离子形式，其它物质一律只写成化学式)。电极反响式不仅写出被氧化和被复原的物质及其产物外，还须包括该极区四周水解反响)。原电池放电时的正、负极(或电解池电解时的阴、阳极)的电极反响式都应满足氧化复原反响的电子得失守衡。总反响式的书写规章：将原电池放电时的正、负两极(或电解时的阴、阳两极)的电极反响式相加所得液中相向迁移，相遇并相互发生的离子反响，可单独书写离子方程式，固然也可写入总反响式而得到广义方程式，也可改写成对应的化学方程式。原电池中电极反响式的书写先确定原电池的正负极，列出正负极上的反响物质，并标出一样数目电子的得失。留意负极反响生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。假设不共存，则该电解质溶液中的阴离Al－Cu－NaHCO3Al失去电子生成的Al3+能与HCO3－反响：Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2〔负极上发生的反响为：Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，而不是仅仅写为：Al－3e－=Al3+。O，且电解质溶液为中性或碱性O2结合生成OH-，假设电解质溶液为酸性，电极反响式中不能消灭OH－，且H+必需写入正极反响式中，与O2结合生成水，假设为熔溶化合物，则不行能消灭OH－或H+。3/16高考高考10/16〔4〕正负极反响式相加〔电子守恒〕得到电池反响的总反响式。假设电池反响的总反响式，可先写出较〔4〕正负极反响式相加〔电子守恒〕得到电池反响的总反响式。假设电池反响的总反响式，可先写出较易书写的电极反响式，然后在电子守恒的根底上，总反响式减去较易写出的电极反响式，即得到较难写出的电极反响式。3.电解池中电极反响式的书写〔1〕首先看阳极材料，假设阳极是活泼电极〔金属活动挨次表Ag以前〕，则应是阳极失电子，阳极不断溶〔1〕首先看阳极材料，假设阳极是活泼电极〔金属活动挨次表Ag以前〕，则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。〔2〕假设阳极是惰性电极〔Pt、Au、石墨〕，则应是电解质溶液中的离子放电，应依据离子的放电挨次进展书写电极反响式。阳极〔惰性电极〕发生氧化反响，阴离子失去电子被氧化的挨次为SOI＞-＞Cl-＞OH-＞水电离的OH-＞含氧酸根离子＞F-。阴极发生复原反响，阳离子得到电子被复原的挨次为：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞〔酸电离出的H+〕＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞〔水电离出的H+〕＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。〔注：在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+这些活泼金属阳离子不被复原，这些活泼金属的冶炼往往承受电解无水熔融态盐或氧化物而制得〕。4.可充电电池电极反响式的书写可充电电池是联系原电池与电解池的桥梁，它也是电化学学问的重要学问点。放电为原电池反响，充电为电解池反响。原电池的负极反响与电解池的阴极反响，原电池的正极反响与电解池的阳极反响互为逆反应。对于可充电电池，放电时为原电池，符合原电池工作原理，负极发生氧化反响，正极发生复原反响；外电路中电子由负极流向正极，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。可充电电池充电时为电解池，阳极发生氧化反响，阴极发生复原反响；充电时电池的“＋”极与外接直流电源的正极相连，电池的“－”极与外接直流电源的负极相连。【变式练习】1.〔1〕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)，阳极电极反响式为 ，电解过程中Li＋向 电极迁移(填“A”或“B”)。〔2〕用NaOH溶液吸取烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进展电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如以以下图所示(电极材料为石墨)。图中a极要连接电源的 流出的物质是 ，O－放电的电极反响式 ，电解过程中阴极区碱性明显增加，用平衡移动原理解释缘由： 。.〔2＋O4＋－4

2↑，工作原理如图1－，镍电极有气泡产生。假设氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2复原。①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，其缘由为 。③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的缘由： 。(2)争论证明，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇则生成甲醇的反响发生在 式是 。【易错通关】叶蜡石是一种重要的化工原料，化学式为X2[Y4Z10](ZW)2，短周期元素W、Z、X、Y的原子序数依次增大，Y的最外层电子数为次外层的一半，X为地壳中含量最多的金属元素，X的离子与ZW－含有一样的电子数。以下说法不正确的选项是A．原子半径：X>Y>Z>W B．最简洁氢化物的沸点：Y>ZC．Y的氧化物可作光导纤维的材料D．常温常压下，Z和W形成的常见化合物均为液体〔1〕铁炭混合物在水溶液中可形成很多微电池。将含有Cr2O72－的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O72－转化为Cr3+，其电极反响式为 。以以下图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图(a、b均为多孔性Pt电极)。b电极是(填“正”或“负”)极，a电极上的电极反响式为 。开发能源是解决大气污染的有效途径之一。直接甲醇燃料电(简称DMFC)由于构造简洁、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如以以下图所示，通入a气体的电极是原电池的极(填“正”或“负”)，其电极反响式为 。以l和为电极H溶液为电解液组成一种型电池放电时转化为，该电池反响的化学方程式是 。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，其电极反响式为 ，该电池总反响的离子方程式为 。Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下，H2O2在石墨电极上发生的电极反响式为 。铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如以以下图所示。该电池反响的化学方程式为 。以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如以以下图所示在使用过程中石墨Ⅰ电极反响生成一种氧化物Y，则该电极的电极反响式为 。近几年开发的甲醇燃料电池是承受铂作电极，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下，Pt(a)电极是电池的极，电极反响式为，Pt(b)电极发生 (填“氧化”或“复原”)反响，电极反响式为，电池的总反响式为 。以以下图是利用微生物燃料电池处理工业含酚废水的原理示意图，电极a四周发生的反响是 。2．〔1〕电解饱和草酸溶液可以制得高档香料乙醛酸(H2C2O3)，装置如以以下图所示，写出复合膜电极的电极反响式: 。解NO制备NH4NO3，其工作原理如以以下图所示。为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质有A，A是 ，说明理由: 。电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反响式为 。一种可超快充电的型铝电池，充放电时AlCl4—和Al2Cl72—两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反响放电时负极Al的电极反响式为 。电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如图，电解池中隔膜仅阻挡气体通过，阴阳两极均为惰性电极，A极为 ，电极反响式为 ，B极为 ，电极反响式为 。＋2OH－FeO42—＋3H2↑，工作原理如图＋2OH－FeO42—＋3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极四周生成紫红色FeO42—，镍电极有气泡产生。假设氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2复原。电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”)，电解过程中，须将阴极产生的气体准时排出，其缘由是 。次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强复原性，H3PO2也可用电渗析法制备“四室电渗析法”工作原理如以以下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过 )：写出阳极的电极反响式： ， 分 析 产 品 室 可 得 到 。

H3PO2 的 原 因 ：〔7〕利用以以下图所示装置电解制备NCl3(氯的化合价为＋1价)，其原理是NH4Cl＋2HCl〔7〕利用以以下图所示装置电解制备NCl3(氯的化合价为＋1价)，其原理是NH4Cl＋2HClNCl3＋3H2↑，用NaOH溶液吸取烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进展电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如以以下图所示(电极材料为石墨)。图中a极要连接电源的 (填“正”或“负”)极，C口流出的物质是—放电的电极反响式为 电解过程中阴极区碱性明显增加用平衡移动原理解释缘由 。电化学沉解法可用于治理水中硝酸盐的污染电化学降解NO3—的原理如图电源正极为 (填“A”或“B”)，阴极反响式为 。电解法也可以利用KHCO3使K2CO3溶液再生。其原理如以以下图所示，KHCO3应进入 极”或“阳极”)室。结合方程式简述再生K2CO3的原理是 。参考答案【变式练习】.1H －－－↑ 负 硫酸 －e＋－＋H＋ O H＋＋OH－，在阴极H＋放电生成H2，c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增加〔1〕B极区生成H2LiOH，则BLiOH溶液；电极A为阳极，在阳极区LiClCl2Cl－－2e－===Cl2Li＋(阳离子)向B电极(阴极〕依据＋－aab极应接电源－e＋－＋HOe－－所以从C口流出的是H2SO4，在阴极区，由于H＋放电，破坏水的电离平衡，c(H＋)减小，c(OH－)增大，生成NaOH，碱性增加，从B口流出的是浓度较大的NaOH溶液。(1)①阳极室 ②防止Na2FeO4与H2反响使产率降低③M点：c(OH－)低，Na2FeO4稳定性差，且反响慢[或N点：c(OH－)过高，铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4产率降低](2)阴 CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O【解析】(1)①依据题意，镍电极有气泡产生是H＋失电子生成H2，发生复原反响，则铁电极上OH－发生氧化反响，溶液中的OH－削减，因此电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在阳极室。②H2具有复原性，依据题意：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2复原。因此，电解过程中，须将阴极产生的气体准时排出，防止Na2FeO4与H2反响使产率降低。③依据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点：c(OH－)低，Na2FeO4稳定性差，且反响慢；在N点：c(OH－)过高，铁电极上有Fe(OH)3生成，使Na2FeO4产率降低。(2)依据题意，二氧化碳在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，CO2中C呈＋4价，CH3OH中C呈－2价，结合反响前后碳元素化合价变化，可知碳元素的化合价降低，得到电子，故该电极为阴极，电极反响CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O。【易错通关】1．B【解析】叶蜡石化学式为X2[Y4Z10](ZW)2，短周期元素W、Z、X、Y的原子序数依次增大，X为地壳1.(1)Cr2O72－+6e-+14H+=2Cr3++7H2O(2)正CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+(3)负CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+(4)Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni(OH)2(5)FeO42—+3e-+4H2O=Fe(OH)3↓+5OH- 2FeO42—+3Zn+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-(6)H2O2+2e-=2OH-(7)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O(8)NO2+NO32－-e-=N2O5〔10〕C6H6O-28e-+11H2O6CO2↑+28H+(9)负CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+复原O2+4H++4e〔10〕C6H6O-28e-+11H2O6CO2↑+28H+【解析】〔1〕在正极上Cr2O72－得电子生成Cr3+的同时与H+反响生成H2O，电极反响式为Cr2O72－+6e-+14H+=2Cr3++7H2O。二甲醚是燃料，所以a极是负极，b极是正极。a电极上发生氧化反响，由图可知是酸性电池，由二甲12依据甲醇燃料电池的工作原理图可知，电子由通入a气体的电极流出，所以通入a气体的电极是负极，CO2CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+。利用题某某息可知放电时NiO(OH)作正极，发生复原反响，则Al作负极，因电解质溶液为NaOH，则AlNaAlO2，由此简洁写出电池总反响式。正极发生复原反响，K2FeO4被复原为Fe3+，由于是碱性环境，故生成Fe(OH)3，电极反响式为FeO42—+3e-+4H2O=Fe(OH)3↓+5OH-;负极发生氧化反响，由于是碱性环境，Zn被氧化生成Zn(OH)2，电极反响Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。两电极反响式相加得2FeO42—+3Zn+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-。石墨电极为正极，H2O2发生复原反响生成OH-，电极反响式为H2O2+2e-=2OH-。铝作负极，失电子被氧化，在碱性溶液中生成NaAlO2，AgO作正极，得电子被复原为Ag，电解质溶液为NaOH溶液，所以其电池反响式为2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O。由于石墨电极Ⅱ上通入的O2NO2N结合生成+5价NO32－的氧化物N2O5，电极反响式为NO2+NO32－-e-=N2O5。6CO2↑+28H+。从示意图中可以看出电极Pt(a)上CH3OH转化为CO2，发生氧化反响，为负极，酸性介质中电极反响式为CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+;Pt(b)电极上O2得电子发生复原反响，为正极，电极反响式为O2+4H++4e-=2H2O〔10〕A正确;燃料电池中通入氧气的一b发生的反响为4H++O2+4e-=2H2O，氢离子被消耗，pH增大，C错误;电极a是苯酚被氧化生成CO2和H+，电极反响式为C6H6O-28e-6CO2↑+28H+。〔2〕NH38NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，电解产生的HNO3多2.〔1〕H2〔2〕NH38NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，电解产生的HNO3多〔3〕2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑Al-3e-+7AlCl4—=4Al2Cl7—〔4〕阳极CO(NH2)2＋8OH－－6e〔3〕2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑Al-3e-+7AlCl4—=4Al2Cl7—〔5〕阳极室防止Na2FeO4与H2反响使产率降低〔6〕2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阳极室的H＋穿过阳膜集中至产品室，原料室的H2PO2—穿过阴膜集中至产品室，二者反响生成H3PO2〔7〕负3Cl－－6e－＋NH4+=NCl3＋4H＋〔8〕负硫酸〔8〕负硫酸SO32—－2e－＋H2O=SO42—＋2H＋ H2OH＋＋OH－，在阴极H＋放电生成H2，c(H〔9〕A 2NO3—＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O〔10〕阴极水电离出H＋在阴极得电子生成H2OH－和HCO3—反响生成CO32—，使得K2CO3再生【解析】〔1〕由于电解饱和草酸溶液可以制得高档香料乙醛酸(H2C2O3)，所以复合膜电极的电极反响是还〔2〕依据工作原理装置图，可以确定阳极为NO失去电子转变为NO3—，阴极为NO得到电子转变为NH4+，书写电极反响式为；阳极NO-3e-+2H2O=NO3—+4H+，阴极NO+5e-+6H+=NH4++H2O，然NH3。〔3〕Al在阳极放电，溶液中的H+在阴极放电，破坏了水的电离平衡，溶液中的OH-浓度增大，与产生的Al3+结合生成Al(OH)3，总反响式为2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑。依据题意，充电和放电时AlCl4—和反响：Fe＋2H2O＋2OH－FeO42—＋3H2Fe－6e－＋8OHAl2Cl7—