人教版化学选修4重要知识点剖析电极反应式的书写.doc

1、 1 电极反应式的书写 （2019新疆实验中学高二上学期期末考试）燃料电池是燃料(如 CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)反应将化 学能转变为电能的装置。下面关于甲烷燃料电池(KOH 溶液为电解质溶液)的说法正确的是 A负极的电极反应式为 O2+2H2O4e4OH B随着放电的进行，溶液的 pH 不变 C负极的电极反应式为 CH48OH8eCO2+6H2O D放电时溶液中的 OH向负极移动 【参考答案】D 【试题解析】燃料电池中，通入燃料的电极为负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为： CH4+10OH8eCO32+7H2O，通入氧化剂的电极为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为： 2O2

2、+4H2O+8e8OH，电池反应式为 2O2+CH4+2OHCO32+3H2O，根据总反应式判断溶液的 pH 变化， 由原电池原理判断电子和溶液中离子的移动方向。 A 负极上 CH4失电子发生氧化反应， A 错误； B 该 电池的反应式为 2O2+CH4+2OHCO32+3H2O，消耗了溶液中的氢氧根离子，且有溶剂水生成，导致溶 液中 c(OH)降低，溶液的 pH 减小，B 错误；C燃料电池中，通入燃料甲烷的一极为负极，负极上失电子 发生氧化反应，甲烷失电子生成二氧化碳和水，二氧化碳能和碱反应生成碳酸盐和水，所以负极电极反应 式为：CH4+10OH8eCO32+7H2O，C 错误；D放电时，根

3、据原电池原理，电解质溶液中的阳离子 移向正极，阴离子移向负极，D 正确；故合理选项是 D。 1根据装置图书写电极反应式 （1）确定原电池的正负极及放电的物质。 首先根据题目给定的图示装置特点，结合原电池正负极的判断方法，确定原电池的正负极及放电的物 质。 （2）书写电极反应式。 负极反应： 2 规律：活泼金属或 H2(或其他还原剂)失去电子生成金属阳离子或 H (或其他氧化产物)，要注意生成的 物质是否与电解质溶液发生反应。 正极反应： 规律：阳离子得电子生成单质或氧气得电子生成 O2。 （3）写出电池总反应方程式。 结合电子守恒将正负极电极反应式相加即得到电池总反应方程式。 2根据电池总反应

4、式，写电极反应式 第一步：找出还原剂和氧化剂，确定负极、正极放电的物质。 第二步：利用电荷守恒写出电极反应式，注意电极上生成的新物质是否与电解质溶液发生反应，如 O2在酸性溶液中生成 H2O，在碱性或中性条件下生成 OH；4 价碳在酸性条件下生成 CO2，在碱性 溶液中以 2 3 CO 形式存在。 第三步：验证，将两个半反应相加，得总反应式。总反应式减去一个反应式得到另一个反应式。 1Li- Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li FeS2e=Li 2S+Fe 有关该电池的下列说法中，正确的是 ALi- Al 在电池中作为负极材料，该材料中 Li 的化合

5、价为1 B该电池的总反应式为 2LiFeSLi2SFe C负极的电极反应式为 Al3eAl3 D充电时，阴极发生的电极反应式为 Li2SFe2e2Li FeS 2 （2019张家口第一中学 20192020 学年高二 9 月月考）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能 电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，下列叙述不正确的是 A放电时负极反应式为 3Zn6e+6OH3Zn(OH)2 B充电时阳极反应式为 2Fe(OH)3+10OH6e2FeO42+8H2O C放电时每转移 3 mol 电子

6、，正极有 1 mol K2FeO4被还原 D放电时正极附近溶液的碱性减弱 3（2019重庆市第一中学高二上学期期中考试）锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作 原理如图所示，下列说法正确的是 3 A该电池放电时，正极的反应式为 O24e4H2H2O B该电池充电时，阴极发生了氧化反应：LieLi C电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替 D充电时，空气与直流电源正极相连 4（1）将两铂片插入 KOH 溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和 氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的电极是原电池的_极，该极的电极反应是_，电 池工作时的总反应的离子方程式是_。 （2）

7、 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用 Li2CO3 和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解 质，CO 为负极燃气，空气与 CO2的混合气体为正极助燃气，制得 650下工作的燃料电池，完成下列 反应式：正极：_，总反应：_。 （3）铅蓄电池(原电池) 工作时，负极电极反应式为_，蓄电池里电解质溶液的 pH_ (填 “变大”、“变小”或“不变”)。 1【答案】B 【解析】由正极的电极反应式知，在负极上 Li 失去电子被氧化，所以 Li- Al 在电池中作为负极材料。该 材料中 Li 的化合价为 0 价，故 A 项错误；负极的电极反应式为 2Li2e=2Li ，故 C 项错误；该电池

8、的总反应式为正、负极的电极反应式之和：2LiFeS=Li2SFe，故 B 项正确；由于充电时阴极发生 还原反应，所以阴极的电极反应式为 2Li 2e=2Li，故 D 项错误。 2 【答案】D 【解析】A根据电池反应式知，放电时负极上锌失电子发生氧化反应，所以电极反应式为 3Zn6e+6OH3Zn(OH)2，选项 A 正确；B充电时，阳极电极反应式与放电时正极反应式正好相 反，电极反应式为 2Fe(OH)3+10OH6e2FeO42+8H2O，选项 B 正确；C放电时，每转移 3 mol 4 电子，正极被还原的 K2FeO4的物质的量= 3mol 63 =1 mol，选项 C 正确；D放电时，正

9、极反应式为 2FeO42+8H2O+6e2Fe(OH)3+10OH，有氢氧根离子生成，则溶液碱性增强，选项 D 不正确；答案 选 D。 3 【答案】D 【解析】 A、 正极上是氧气得电子生成氢氧根离子， 则电极方程式为 O2+4e+2H2O4OH， 故 A 错误； B、阴极上阳离子得电子，则该电池充电时，阴极锂离子得电子发生还原反应：Li+eLi，故 B 错 误；C、金属锂能与盐酸反应生成氢气，所以电池中的有机电解液不可以用稀盐酸代替，故 C 错误；D、 放电时，空气极为原电池正极；充电时，空气极为电解池的阳极，因此充电时，空气应与直流电源正极 相连，故 D 正确。综上所述，本题选 D。 4【

10、答案】 （1）负 CH48e+10OH 2 3 CO +7H2O CH4+2O2+2OH 2 3 CO +3H2O （2）O2+2CO2+4e2 2 3 CO 2CO+O22CO2 （3）Pb2e+ 2 4 SO PbSO4 变大 【解析】 （1）甲烷是还原剂，失去电子，应充入原电池的负极，因介质显碱性，故负极反应式为 CH48e+10OH 2 3 CO +7H2O，正极反应式为：2O2+4H2O+8e8OH，总反应的离子方程式为 CH4+2O2+2OH 2 3 CO +3H2O。 （2）该熔融盐燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为 O2+2CO2+4e2 2 3 CO ，负极上燃料 CO 失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳，电极反应式为 2CO+2 2 3 CO 4e4CO2，在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加得电池反应式为： 2CO+O22CO2。 （3）铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是 Pb 和 PbO2，电解质溶液为稀硫酸，工作时，该电池的总 反应为 PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，负极为 Pb，发生氧化反应，所以负极电极反应式为： Pb2e+ 2 4 SO PbSO4，由总反应可知，在铅蓄电池工作时消耗硫酸，所以蓄电池里电解质溶液的 pH 变大。