2020年高考化学一轮复习 微专题五 电化学思维建模(含解析)

(1)原电池 CH3OH-6e+8OH===CO3+6H2O 电解

(2)阳极 4AgNO3+2H2O=====4Ag+O2↑+4HNO3 (3)280 D 1.60 (4)减小 增大

【解析】 (1)甲池为原电池,通入CH3OH的电极为负极,电极反应式为CH3OH-6e+8OH===CO3+6H2O。 电解

(2)乙池中电解AgNO3溶液,其中C作阳极,Ag作阴极,总反应式为4AgNO3+2H2O=====4Ag+O2↑+4HNO3。 15.40

(3)根据各电极上转移的电子数相同,得n(Ag)=4n(O2)=2n(Cu),故V(O2)=××22.4 L=0.28 L=

410815.40

280 mL,m(Cu)=××64 g=1.60 g。(4)若丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,根据丙中总反

2108电解

应2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑,则溶液pH增大,而甲中总反应为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O,使溶液pH减小。

7.(1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作________极,表面发生的电极反应为_________________。

2-

--2-

(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。

①X为________极,Y极反应式为____________________________________________。 ②Y极生成1 mol Cl2时,________ mol Li移向______(填“X”或“Y”)极。

(3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂,KOH作电解质。 负极反应式为______________________________________________________________; 正极反应式为______________________________________________________________。

(4)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为2AgCl+Mg===Mg+2Ag+2Cl

2+

①负极反应式为____________________________________________________________; ②正极反应式为____________________________________________________________。

【答案】 (1)正 CO2+2e+2H===HCOOH (2)①正 2Cl-2e===Cl2↑ ②2 X (3)N2H4-4e+4OH===N2↑+4H2O O2+4e+2H2O===4OH (4)①Mg-2e===Mg ②2AgCl+2e===2Ag+2Cl

【解析】 (1)从图示可以看出,左侧H2O转变成O2,O元素被氧化,电极a为负极,电极反应式为2H2O-4e===4H+O2↑,H通过质子交换膜进入右侧发生反应,右侧通入的CO2转变成HCOOH,C元素被还原,电极b为正极,电极反应式为CO2+2e+2H===HCOOH。(2)根据装置可知生成H2的电极为正极,生成Cl2的电极为负极。(3)根据装置可知N2H4→N2为氧化反应,在负极上发生反应。 8.以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点.

(1)氨燃料电池使用的电解质溶液是2mol?L的KOH溶液,电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O.该电池负极的电极反应式为 ;每消耗1.7g NH3转移的电子数目为 .

(2)用氨燃料电池电解CuSO4溶液,如图所示,A、B均为铂电极,通电一段时间后,在A电极上有红色固体析出,则B电极上发生的电极反应式为 ;此时向所得溶液中加入8gCuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度,则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为 L.

﹣1

2+

(3)纳米级氧化亚铜(Cu2O)是一种重要光电材料.现用铜棒和石墨做电极,饱和食盐水做电解质制备纳米级氧化亚铜(Cu2O),电解反应为2Cu+H2O【答案】(1)2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O;0.3NA; (2)4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O;1.12;

Cu2O+H2↑铜棒上发生的电极反应式为 .

(3)2Cu﹣2e+H2O=Cu2O+2H.

【解析】(1)电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O.该电池负极是氨气失电子生成氮气,反应的电极反应式为2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O,反应中2mol氨气反应电子转移6mol电子,每消耗3.4g NH3物质的量=

=0.1mol,转移的电子数为0.3NA;

﹣+

(2)用氨燃料电池电解CuSO4溶液,阳极上氢氧根离子放电,阴极上铜离子放电而析出铜,阳极上电极反应式为:4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O,向溶液中加入8gCuO固体后可使溶液恢复到电解前的浓度,则阳极上析出氧气的质量等于氧化铜中氧原子的质量,根据原子守恒知,氧气的体积

=×22.4L/mol=1.12L;

(3)制备纳米氧化亚铜(Cu2O)时用铜棒和石墨做电极,饱和食盐水做电解质,电解反应为2Cu+H2O

Cu2O+H2↑,铜应为阳极,阳极铜失电子发生氧化反应生成氧化亚铜,电极反应为:2Cu﹣

2e﹣+H2O=Cu2O+2H+。

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