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熔融碳酸盐 电极反应式书写.pdf

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熔融碳酸盐 电极反应式书写.pdf

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熔融碳酸盐 电极反应式书写.pdf

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29H2SO4
为。
()用和作原料的电池是一种新型可充电电池,该电池长时间保持稳定的放电电压。
4K2EO4Zn
其总反应可写成:++++,则充电时的阳极反应
3Zn2K2EO48H2O3Zn(OH)22E(OH)34KOH
是。
,其工作原理如下图所示:
(1)电极b是该燃料电池的(填“正”或“负”)______极。
负载
a电极b
电极e-e-
(2)若以氢气为燃料,则A是(填化学式),Y是(填化学式);
CO2-的移动方向是移向(填“电极a”或“电极b”);
3A熔融盐ZB
电极的电极反应。
bXY
()该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以为燃料,空气
4CH4
Y
为氧化剂,稀土金属材料为电极。Y
已知负极的电极反应是2--。①正极电极反
CH4+4CO38e=5CO2+2H2O
应。
5.(2010宣武一模26)氨气是一种重要的物质,可用于制取化肥和***等。
()有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以、为电极反应物,以-为电解
5N2H2HClNH4Cl
质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式。
2、⑵1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传导H+),从
而实现了高转化率的电解法合成氨。阴极的电极反应式为。
8、(2011丰台区26(2)③铁屑与石墨能形成微型原电池,SO2—在酸性条件下放电生成HS进入
32
气相从而达到从废水中除去NaSO的目的,写出SO2—在酸性条件下放电生成HS的电极反
2332
应式:。
。根据这一物理化学特点,科学家发明
了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的总方程式为:2Cu+Ag2O=Cu2O十
2Ag下列有关说法正确的是
、石灰石和石英为主要原料来制造普通水泥
-—2e-==Cu2O+H2O
,电流方向从Cu经过导线流向Ag2O
,溶液中OH-向正极移动
.电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是
10Li—SOCl2
。电池的总反应可表示为:。
LiAlCl4—SOCl24Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2
(1)电池的负极材料为,发生的电反应为;
(2)电池正极发生的电反应为;
()易挥发,实验室中常用溶液吸收,有和生成。如果把少
3SOCl2NaOHSOCl2Na2SO3NaCl
量水滴到中,实验现象是,反应的化学方程式为;
SOCl2
(6)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式,
科学家利用此原理,设计成氨气一氧气燃料电池,则通入氨气的电极是(填
“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为。
②现以、、熔融盐组成的
H2O2Na2CO3
燃料电池,采用电解法制备,装
N2O3
置如图所示,其中为。
YCO2
写出石墨I电极上发生反应的电极反应
式。
在电解池中生成的电极反应式
N2O3
为。
()我国首创的海洋电池以海水为电解质溶液,电池总反应为:。电池
24Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
正极的电极反应式为
③工业上也可在碱性溶液中通过电解的方法实现由制取:电解
N2NH32N2+6H2O4NH3
+3O2
通入的一极是(填阴极或阳极),阳极的电极反应式是。
N2“”“”
()已知:
34NH3(g)+3O2(g)==2N2(g)+6H2O(g)ΔH=―1316kJ/mol
氨是一种潜在的清洁能源,可用作碱性燃料电池的燃料。
①能利用该反应设计成电池的原因是。②燃料电池的负极反应式是。
.工业上处理含2—的酸性工业废水常用以下方法:①往工业废水里加入适量的,
9Cr2O7NaCl
搅拌均匀;②用为电极进行电解,经过一段时间有()和()沉淀产生;③过
FeCrOH3FeOH3
滤回收沉淀,:
(1)电解时的电极反应:阳极________________,阴极__________________________.
()2—转变成3+的离子反应方程式:.
2Cr2O7Cr_____________________
()电解过程()、()沉淀是怎么产生的?
3CrOH3FeOH3
______________________________________.
(4)能否用Cu电极来代替Fe电极?________(填“能”或“不能”),简述理由
______________________.
,试回答下列问题。
(1)①若开始时开关K与a连接,则铁发生的是电化学腐蚀中的腐蚀;
②若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式。
()芒硝(化学式为),无色晶体,易溶于水,是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。
2Na2SO4·10H2O
该小组同学设想,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法。用如图二所示装置电解硫酸钠溶
液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠,无论从节省能源还是提高原料的利用率来看都更加符合
绿色化学理念。
①该电解槽的阳极反应式为:,此时通过阴离子交
换膜的离子数(填“大于”或“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钠溶液从出口(选填“A”、“B”、“C”、“D”)导出。
③若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池,则电池负极的电极反应式
为。已知的燃烧热为,

则该燃料电池工作产生时,理论上有的能量转化为电能。
36gH2OkJ

请回答:

(1)在保证电极反应不变的情况下,不能..替代Cu做电极的是(填字母序号)。

(2)N极发生反应的电极反应式为。
()实验过程中,2-(填从左向右、从右向左或不)移动;滤纸
3SO4“”“”“”
上能观察到的现象有。
。实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫
红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根(2-)在溶
FeO4
液中呈紫红色。
(4)电解过程中,X极区溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)。
()电解过程中,极发生的电极反应为--2-和
5YFe-6e+8OH==FeO4+4H2O

(6)若在X极收集到672mL气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体
积),则Y电极(铁电极)质量减少g。
()在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:
7K2FeO4+3Zn==Fe2O3+ZnO
该电池正极发生的反应的电极反应式为。
+2K2ZnO2
、长寿命、大容量的特点,它使用的电解质是可溶性的***磺酸
铅,电池的工作原理:
⑴放电时,正极的电极反应式为;充电时,Pb电极应该连接在外接电源的(填“正极”
或“负极”)。
⑵工业用来制备的工业流程如下:
PbO2KClO4
①写出与反应的离子方程式:。
NaClO3PbO2
②工业上可以利用滤液Ⅰ与发生反应制备的原因是。
KNO3KClO4
⑶会随温度升高逐步分解,称取,其受热分解过程中各物质的质量随温度的变化

如右图所示。
若在某温度下测得剩余固体的质量为,则该温度下分解所得固体产物的组成为

(写化学式),其物质的量之比为。
()具有高效的消毒作用,为一种新型非***高效消毒剂。电解法制备高
K2FeO4
铁酸钾操作简便,成功率高,易于实验室制备。其原理如下图所示。
,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,
电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根(2-)在溶液中呈紫红色。
FeO4
(1)电解过程中,X极是极,电极反应是。
(2)电解过程中,Y极放电的有。
()生成高铁酸根(2-)的电极反应是。
3FeO4
,请分析电池反应。
(1)铅蓄电池总的化学方程式为:
+++,则它在充电时的阳极反应为
2H2O2PbSO4PbPbO22H2SO4

(2)镍镉碱性充电电池在放电时,其两极的电极反应如下:
正极:++-=()+-
2NiOOH2H2O2e2NiOH22OH
极:负+---=()
Cd2OH2eCdOH2
则它在放电时的总反应的化学方程式为。
()肼()是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。已知在℃、时,在

氧气中完全燃烧生成氮气和液态水,放出的热量,则完全燃烧的热化学方程式
624kJN2H4
是;
肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液,放电时极的电负
极反应是。
()以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入和,极负通入丙烷,电解质是熔
4O2CO2
融碳酸盐,电池总反应方程式为:+=+。
C3H85O23CO24H2O
写出该电池正极的电极反应:。
(5)当制备相同物质的量的高铁酸钾时,理论上,上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙
烷的物质的量之比是。
答案③SO2—+8H++6e—=HS↑+3HO(2分)
322
.()--2+++-
91Fe2e===Fe2H2e===H2↑
()2++2—++3++3++
26FeCr2O714H===6Fe2Cr7H2O
()在阴极反应及2—与2+反应的过程中,将消耗大量的+,使溶液上升,促使3+、3+水
3Cr2O7FeHpHFeCr
解并最终转化为()、()沉淀
FeOH3CrOH3
()不能因为阳极产生的2+不能使2—还原到低价
4CuCr2O7
【解析】(1)电解时阳极失去电子,所以反应式是Fe-2e-===Fe2+;阴极得到电子,因此溶液中的氢离子
在阴极放电,反应式是++-。
2H2e===H2↑
()阳极产生的亚铁离子具有还原性,能把2—还原成3+,方程式为2++2-++3
2Cr2O7Cr6FeCr2O714H===6Fe
++3++。
2Cr7H2O
()根据阴极电极反应式及2++2—++3++3++可知,反应过程中将消耗大量
36FeCr2O714H===6Fe2Cr7H2O
的+,使溶液上升,促使3+、3+水解并最终转化为()、()沉淀。
HpHFeCrFeOH3CrOH3
()如果铜作阳极,则阳极产生铜离子,而2+不能使2—还原到低价,所以不能代替。
4CuCr2O7
电解
.()①吸氧②——
1012Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2↑
()①——小于②③——
24OH4e=2H2O+O2↑DH22e+2OH=
【解析】(1)①若开始时开关K与a连接,则构成原电池,由于溶液显中性,所以发生钢铁的吸氧腐蚀。
②若开始时开关K与b连接,则构成电解池,石墨和电源的正极相连,作阳极,溶液中的***离子放电。铁
电解
和电源的负极相连,作阴极,溶液中的氢离子放电,所以方程式为——。
2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2↑
()①电解池中阳极失去电子,则溶液中的-失去电子,方程式为——。由于通过
2OH4OH4e=2H2O+O2↑
阴离子交换膜的是2-,而通过阳离子交换膜的是+,所以根据电荷守恒可知,通过阴离子交换膜的离
SO4H
子数小于通过阳离子交换膜的离子数。
②氢氧化钠在阴极生成,所以从D处导出。
③原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以氢气在负极通入。由于溶液是氢氧化钠溶液,因此负极电极
反应式为——。燃烧热是在一定条件下,可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放
H22e+2OH=2H2O1mol
出的热量,所以生成36***×2=,。
.(分)()()+-(或--)
11161A22H+2e==H2↑2H2O+2e==H2↑+2OH
(3)从右向左;滤纸上有红褐色斑点.....产生(4)增大
()--()
54OH-4e==2H2O+O2↑
()2---
72FeO4+6e+5H2O==Fe2O3+10OH
【解析】(1)因为铜是正极,而铝的金属性又强于锌的,所以铝不能代替铜作电极,答案选A。
()和锌电极相连,作阴极,溶液中的氢离子放电,方程式为+-。
2N2H+2e==H2↑
(3)原电池中阴离子向负极移动,所以从右向左移动。由于铁和铜电极相连,作阳极,铁失去电子。和溶
液的OH-结合生成氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁不稳定,又被氧化生成氢氧化铁沉淀,所以现象是滤纸上
有红褐色斑点.....产生。
(4)X是阴极,溶液中的氢离子放电,所以阴极周围水的电离平衡被破坏,OH-浓度大于氢离子的浓度,
溶液显碱性,pH增大。
()电极水阳极,而极也产生气体,因此该气体是氧气,方程式为--。
5YY4OH-4e==2H2O+O2↑
(6)、,根据电子得失守恒可知,×2
-×4=,÷6×56g/mol=。
()原电池中正极得到电子,所以根据总反应式可知,正极电极反应式为2--
72FeO4+6e+5H2O==Fe2O3+
10OH-。
.⑴+—=2+负极⑵①—+2+—
124H+PbO2+2ePb+2H2OPbO2+ClO3+2H=Pb+ClO4+H2O
②的溶解度较小⑶和:
KClO4Pb2O3Pb3O411
【解析】()放电相当于是原电池,正极得到电子,所以电极反应式为+—=2+。充电
14H+PbO2+2ePb+2H2O
相当于电解池,zau原电池中Pb是负极,失去电子。所以再充电时应该和电源的负极相连,作阴极,得到
电子。
(2)①二氧化铅具有氧化性,能把***酸钠氧化生成高***酸钠,方程式为
—+2+—。
PbO2+ClO3+2H=Pb+ClO4+H2O
②由于的溶解度较小,易结晶析出。
KClO4
(3),。再A点,,,
剩余此时铅和氧原子的个数之比是︰,剩余点对应点物质是。同理可得出点对应物质是。
23APb2O3BPb3O4
由于剩余固体质量介于和之间,所以固体是由和组成点混合物。设二者的物质的量分别
ABPb2O3Pb3O4

是x和y,则2x+3y=,3x+4y=-=,解得x=y=,所以是1︰1的。
16
【答案】Ⅰ()阴;++-。()和-()+---2-+
.12H2e=H2↑2FeOH3Fe8OH6e=FeO44H2O
Ⅱ()+--+2-++
.1PbSO42H2O2e=PbO2SO44H
()++()+()
2Cd2NiOOH2H2O=CdOH22NiOH2
()()+()()+()△-
3N2H41O2g=N2g2H2OlH=624kJ/mol
+---+
N2H44OH4e=4H2ON2↑
()++-2-
4O22CO24e=2CO3
(5)10:10:5:1
【解析】()和电源的负极相连,所以是阴极,溶液中的氢离子放电,方程式为++-。
=H2↑
(2)Y和电源的正极相连,作阳极。由于Y是铁,所以铁失去电子,发生氧化反应。根据实验现象可判断,
在阳极上溶液中的OH-也放电生成氧气。
()阳极铁失去电子,氧化产物是高铁酸根,反应式为+---2-+。
3Fe8OH6e=FeO44H2O
II.(1)充电相当于电解,在电解池中阳极失去电子,发生氧化反应。根据反应式可判断,充电时硫酸铅失
去电子,所以电极反应式为+--+2-++。
PbSO42H2O2e=PbO2SO44H
()在原电池中正负极的电极反应式相叠加即得到总反应式,所以反应式为++()
2Cd2NiOOH2H2O=CdOH
+()。
22NiOH2
32g
(3)1mol,所以热化学方程式为NH(1)+O(g)=N(g)+2HO(l)△H=
2432g/mol24222
-624kJ/mol。在燃料电池中负极是失去电子的,所以肼在负极通入,发生氧化反应,氧化产物是氮气,反
应式为+---+。
N2H44OH4e=4H2ON2↑
()负极通入丙烷,丙烷的氧化产物是和水,由于电解质水熔融的碳酸盐,所以电极反应式为
4CO2C3H8
--+2-=+,根据总反应式可知,正极反应式为++-2-。
20e10CO313CO24H2O5O210CO220e=10CO3
(5)1molPb、Cd、肼、丙烷失去的电子分别为2mol、2mol、4mol、20mol,所以根据得失电子守恒可知,
Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是10:10:5:1。