高考化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量變化推斷題綜合題(編輯修改稿)
2025-04-05 04:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 氧化”或“還原”）反應(yīng)；負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_。（3）放電時(shí)，__（填“正”或“負(fù)”）極附近溶液的堿性增強(qiáng)?！敬鸢浮縕n 還原 Zn2e+2OH=Zn(OH)2 正 【解析】【分析】放電時(shí)該裝置相當(dāng)于原電池，根據(jù)原電池有關(guān)原理進(jìn)行解答?！驹斀狻浚?）電池的負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)。由高鐵電池放電時(shí)的總反應(yīng)方程式可知，負(fù)極材料應(yīng)為Zn。答案為：Zn。（2）原電池放電時(shí)，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極材料為鋅，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，由總反應(yīng)可知溶液為堿性，所以負(fù)極反應(yīng)式為：Zn2e+2OH=Zn(OH)2。答案為：還原；Zn2e+2OH=Zn(OH)2。（3）放電時(shí)K2FeO4中的Fe的化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?3價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：FeO42+4H2O+3e=Fe(OH)3+5OH，正極上生成氫氧根離子導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液的堿性增強(qiáng)。答案為：正。7．硫化氫（H2S）是一種有毒的可燃性氣體，用H2S、空氣和KOH溶液可以組成燃料電池，其電池總反應(yīng)為2H2S+3O2+4KOH=2K2SO3+4H2O。（1）該電池工作時(shí)正極應(yīng)通入___。（2）該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__。（3）該電池工作一段時(shí)間后負(fù)極區(qū)溶液的pH__（填“升高”“不變”或“降低”）?！敬鸢浮縊2 H2S+8OH6e=SO32+5H2O 降低 【解析】【分析】【詳解】（1）由電池總反應(yīng)可知，反應(yīng)中硫元素的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣中氧的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，則通入硫化氫的電極為負(fù)極，通入氧氣的電極為正極。答案為：O2。（2）堿性溶液中正極的電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e=4OH，總反應(yīng)減去正極反應(yīng)得到負(fù)極反應(yīng)式為：H2S+8OH6e=SO32+5H2O。答案為：H2S+8OH6e=SO32+5H2O。（3）由負(fù)極反應(yīng)式可知，負(fù)極反應(yīng)消耗OH，同時(shí)生成水，則負(fù)極區(qū)溶液中c(OH)減小，pH降低。答案為：降低?！军c(diǎn)睛】電池反應(yīng)中有氧氣參加，氧氣在反應(yīng)中得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)原電池原理，負(fù)極發(fā)生氧化，正極發(fā)生還原，所以通入氧氣的電極為電池的正極，酸性條件下的反應(yīng)：O2+4H++4e=2H2O，堿性條件下的反應(yīng)：O2+2H2O+4e=4OH。8．如圖所示：(1)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接，則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的________腐蝕(填“吸氧”或“析氫”)，正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________。(2)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接，兩極均有氣體產(chǎn)生，則N端是電源的________極(填“正”或“負(fù)”)，電解池總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________。【答案】吸氧 O2+4e+2H2O==4OH 負(fù) 2Cl+2H2O2OH+Cl2↑+H2↑ 【解析】【分析】從圖中可以看出，當(dāng)K與a相連時(shí)，形成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，石墨作正極，發(fā)生吸氧腐蝕；當(dāng)K與b相連時(shí)，形成電解池，若Fe電極作陽(yáng)極，則發(fā)生Fe2e==Fe2+的反應(yīng)，沒(méi)有氣體產(chǎn)生，不合題意，故Fe電極應(yīng)作陰極?！驹斀狻?1)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接，則形成原電池，鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕，鐵作負(fù)極，則石墨作正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+4e+2H2O==4OH。答案為：吸氧；O2+4e+2H2O==4OH；(2)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接，兩極均有氣體產(chǎn)生，由以上分析知，F(xiàn)e作陰極，與電源的負(fù)極相連，則N端是電源的負(fù)極，發(fā)生H2O得電子生成H2和OH的電極反應(yīng)，陽(yáng)極Cl失電子生成Cl2，則電解池總反應(yīng)的離子方程式為2Cl+2H2O2OH+Cl2↑+H2↑。答案為：負(fù)；2Cl+2H2O2OH+Cl2↑+H2↑?！军c(diǎn)睛】分析電池反應(yīng)時(shí)，電極的判斷是解題的切入點(diǎn)。若無(wú)外接直流電源，則裝置為原電池；若有外接直流電源，則裝置為電解池。在電解池中，與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極，與電源正極相連的電極為電解池的陽(yáng)極。9．(1)將Al片和Cu片用導(dǎo)線(xiàn)連接，一組插入濃硝酸中，一組插入稀NaOH溶液中，分別形成原電池。寫(xiě)出插入稀NaOH溶液中形成原電池的負(fù)極反應(yīng)________________。寫(xiě)出插入濃硝酸中形成原電池的正極反應(yīng)______________。(2)鉛蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池，由于其電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉，所以在生產(chǎn)、生活中使用廣泛，寫(xiě)出鉛蓄電池放電時(shí)的正極反應(yīng)______________________；充電時(shí)的陰極反應(yīng)____________________?！敬鸢浮?Al 6e? +8OH? =2AlO2+4H2O 4H++ 2e? +2NO3? =2NO2↑+2H2O 4H++ 2e? +SO42? +PbO2=PbSO4+2H2O PbSO4+2e?=Pb+SO42? 【解析】【分析】(1) Al片和Cu片用導(dǎo)線(xiàn)連接，插入稀NaOH溶液中，只有Al能與NaOH溶液反應(yīng)，形成原電池，負(fù)極為Al失電子，在堿性溶液中，Al轉(zhuǎn)化為AlO2。Al片和Cu片用導(dǎo)線(xiàn)連接，插入濃硝酸中，形成原電池，由于A(yíng)l發(fā)生鈍化，所以Cu作負(fù)極，Al作正極，正極為溶液中的NO3獲得電子，生成NO2氣體。(2)鉛蓄電池放電時(shí)，正極反應(yīng)為PbO2得電子，生成PbSO4等；充電時(shí)的陰極反應(yīng)為PbSO4獲得電子轉(zhuǎn)化為Pb?！驹斀狻?1) Al片和Cu片用導(dǎo)線(xiàn)連接，插入稀NaOH溶液中，只有Al能與NaOH溶液，在堿性溶液中，負(fù)極Al失電子轉(zhuǎn)化為AlO2，電極反應(yīng)式為2Al 6e? +8OH? =2AlO2+4H2O。Al片和Cu片用導(dǎo)線(xiàn)連接，插入濃硝酸中，形成原電池，由于A(yíng)l發(fā)生鈍化，所以Cu作負(fù)極，Al作正極，正極反應(yīng)為溶液中的NO3獲得電子，生成NO2氣體，電極反應(yīng)式為4H++ 2e? +2NO3? =2NO2↑+2H2O。答案：2Al 6e? +8OH? =2AlO2+4H2O；4H++ 2e? +2NO3? =2NO2↑+2H2O；(2)鉛蓄電池放電時(shí)，正極反應(yīng)為PbO2得電子，生成PbSO4等，電極反應(yīng)式為4H++ 2e? +SO42? +PbO2=PbSO4+2H2O；充電時(shí)陰極為PbSO4獲得電子轉(zhuǎn)化為Pb，電極反應(yīng)式為PbSO4+2e?=Pb+SO42?。答案為：4H++ 2e? +SO42? +PbO2=PbSO4+2H2O；PbSO4+2e?=Pb+SO42??！军c(diǎn)睛】判斷原電池的電極時(shí)，首先看電極材料，若只有一個(gè)電極材
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