2024高中化学第四章电化学基础专题讲座五含解析新人教版选修4

PAGE3-专题讲座(五)原电池电极反应式的书写一、一般电极反应式的书写二、“公式法”书写新型化学电源电极反应式“公式法”是书写新型电池电极反应式的最佳方法，以下为书写步骤。第一步：依据题中信息，如总反应方程式或原理图中元素化合价的升降等，推断还原剂和氧化产物、氧化剂和还原产物。其次步：依据电池负极反应为“还原剂－ne－＋介质氧化产物”，电池正极反应为“氧化剂＋ne－＋介质还原产物”书写电极反应式。(介质常为H2O、H＋、OH－等)三、困难电极反应式的书写eq\x(\a\al(困难一极的,电极反应式))＝eq\x(总反应式)－eq\x(\a\al(较简洁一极的,电极反应式))示例：①总反应：Li＋LiMn2O4=Li2Mn2O4。②写出较简洁一极的电极反应式(正极或负极)：Li－e－=Li＋(负极)。③利用总反应式减去上述较简洁一极的反应式，即得另一个电极的反应式：LiMn2O4＋Li＋＋e－=Li2Mn2O4(正极)。[练习]________________________________________1．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图，下列有关该电池的说法正确的是()A．反应：CH4＋H2Oeq\o(→,\s\up14(催化剂))3H2＋CO，每消耗1molCH4转移12mol电子B．电极A的电极反应为H2＋COeq\o\al(2－,3)－2e－=H2O＋CO2C．电池工作时，COeq\o\al(2－,3)向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)解析：C元素化合价由－4价上升到＋2价，H元素化合价由＋1价降低到0价，每消耗1molCH4转移6mol电子，A错误；负极还有CO参加电极反应，B错误；电池工作时，阴离子移向负极，即COeq\o\al(2－,3)向电极A移动，C错误；B为正极，电极反应为O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)。答案：D2．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图。下列说法不正确的是()A．O2在电极b上发生还原反应B．溶液中OH－向电极a移动C．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5D．负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O解析：A项，氧气在电极b发生还原反应，则电极b为正极，电极a为负极，正确；B项，因为电极a为负极，则溶液中的OH－向负极移动，正确；C项，依据得失电子守恒，消耗NH3与O2的物质的量之比为4∶3，错误；D项，负极是氨气发生氧化反应变成氮气，且OH－向电极a移动参加反应，故电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O，正确。答案：C3．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＋C6eq\o(,\s\up14(充电),\s\do15(放电))CoO2＋LiC6，下列说法正确的是()A．充电时，电池的负极反应为LiC6－e－=Li＋＋C6B．放电时，电池的正极反应为CoO2＋Li＋＋e－=LiCoO2C．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)低解析：充电时，Li被氧化，电池负极反应为C6＋Li＋＋e－=LiC6，故A项错误；由于Li为活泼金属，可与羧酸、醇等物质反应，故C项错误；由于Li的摩尔质量较小，所以锂电池的比能量应较高，故D项错误。答案：B4．请回答下列问题。(1)如图1所示原电池正极的反应式为____________________。图1图2(2)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如图2所示：①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)。②写出NiO电极的电极反应式：_________________________________________________________________________________。解析：(1)Cu比Ag活泼，该原电池中Cu作负极，Ag作正极，正极为Ag＋得电子生成Ag。(2)①在原电池中，阴离子