秘籍17 原理综合题之电极反应书写及相关计算-备战2021年高考化学抢分秘籍（全国通用）

备战2021年高考之抢分秘籍 秘籍17 原理综合题之电极反应书写及相关计算 1．[2015·全国卷Ⅱ，26（1）（2）]酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。 （1）该电池的正极反应式为_____________；电池反应的离子方程式为___________。 （2）维持电流强度为0.5 A，电池工作5分钟，理论上消耗锌____g。(已知F＝96 500 C·mol－1) 【答案】（1）MnO2＋H＋＋e－===MnOOH 2MnO2＋Zn＋2H＋===2MnOOH＋Zn2＋ [注：式中Zn2＋可写为Zn(NH3)、Zn(NH3)2Cl2等，H＋可写为NH]　（2）0.05 2．我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S＋O2===H2O2＋S↓。 ①装置中H＋向________池迁移。 ②乙池溶液中发生反应的离子方程式： _____________________________________。 【答案】①甲　②H2S＋I===3I－＋S↓＋2H＋ 【解析】①从示意图中看出，电子流向碳棒一极，该极为正极，氢离子从乙池移向甲池； ②乙池溶液中，硫化氢与I发生氧化还原反应：硫化氢失电子变为硫单质，I得电子变为I－，离子反应为H2S＋I===3I－＋S↓＋2H＋。 原电池电极反应方程式书写 根据反应原理，充分考虑电极、电解质溶液，进行书写电极反应。对于燃料电池不同电解质，产物有区别，需要特别注意；对于可充电电池，注意电极对应关系。 3．[2020·全国卷Ⅱ，26（1）]氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许______离子通过，氯气的逸出口是______(填标号)。 【答案】Na＋　a 【解析】电解精制盐水的电极反应为阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，为了防止阴极产生的OH－与阳极产生的Cl2反应，中间的离子交换膜应为阳离子交换膜，只允许Na＋通过，Cl2在a口逸出。 4．铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4＋的溶液吸收，生成NO、NO(两者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO转化为无毒物质，同时再生Ce4＋，其原理如图所示。 ①Ce4＋从电解槽的________(填字母)口流出。 ②写出阴极的电极反应式：________________________________________。 【答案】①a　②2NO＋8H＋＋6e－===N2↑＋4H2O 【解析】①采用电解法将NO转化为无毒物质，同时再生Ce4＋，过程中Ce化合价升高，为失电子反应，电解池中阳极的反应为失电子反应，根据H＋的移向，左侧为阳极室，所以Ce4＋从电解槽的a处流出；②电解池阴极发生还原反应，根据装置图，H＋到阴极参加反应，NO转化为无毒物质，可判断为N2，则阴极的电极反应式：2NO＋8H＋＋6e－===N2↑＋4H2O。 电解池电极反应方程式书写 1．图解电解池工作原理(阳极为惰性电极) 2．正确判断电极产物 （1）阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解(注意：铁作阳极溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电顺序为S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(水)。 （2）阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断： Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)。 5．（2021·四川南充市·高三二模）煤经甲醇制丙烯技术，可以改变我国“贫油、富煤”的能源格局。 甲醇催化制丙烯(MTP)的反应为： ①主反应： ②副反应： 回答下列问题： （4）MTP工艺会产生废气，可以利用混合传导膜(MECC)技术进行废气中的脱除并富集资源化，如图，脱除发生的电极反应方程式为___。 【答案】（4） 【详解】 （4）根据示意图可知二氧化碳转化为碳酸根离子，反应中氧气得到电子，则脱除发生的电极反应方程式为。 6．（2021·天津高三一模）氢气是一种理想的绿色能源。利用生物质发酵得到的乙醇制取氢气，具有良好的应用前景。乙醇和水蒸气重整制氢的部分反应过程如下图所示： （3）在N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中，可实现乙醇向乙醛的转化，原理如图。 ①该电池的阳极是_____。 ②该电解池的总反应为_____。 【答案】（3） ①海绵Ni ② 【详解】 （3）由装置图中信息可知，海绵镍