内容正文:
微专题1
新型化学电源及电极反应式书写
1.根据装置书写电极反应式
(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)电极反应式书写的一般步骤
2.给出总反应式,写电极反应式
如果给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),再选择一个简单变化情况去写电极反应式,另一极的电极反应式可直接书写或用总反应式减去已写出的电极反应式,即得结果。
3.新型可充电电池电极反应式的书写
(1)充电时阴极的电极反应式是该电池放电时的负极反应式的“逆反应”。
(2)充电时阳极的电极反应式是该电池放电时的正极反应式的“逆反应”。
1.(2020·山西省山西大附中高二期中)一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法正确的是
A.镀铂导电玻璃的作用是传递I-
B.电池工作时,光能转变为电能,X为
电池的正极
C.电池的电解质溶液中I-和 的浓度均
不断减小
D.电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-===2Ru2++
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跟踪训练
2.环境监察局常用“定电位”NOx传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.“对电极”是正极
B.“工作电极”上发生的电极反应式为
NO2+2H+-2e-===NO+H2O
C.传感器工作时,H+由“工作电极”移向“对电极”
D.“对电极”的材料可能为活泼金属锌
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解析 “工作电极”是NO2变为NO,化合价降低,是原电池的正极,对电极为负极,故A错误;
“工作电极”上发生的电极反应式为NO2+2H++2e-===NO+H2O,故B错误;
传感器工作时,阳离子向正极移动,由“对电极”移向“工作电极”,故C错误;
“对电极”为负极,“对电极”的材料可能为活泼金属锌,故D正确。
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3.(2020·武汉高二期末)利用反应6NO2+8NH3===7N2+12H2O构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.电极A上发生氧化反应,电极B为正极
C.A极电极反应式为2NH3-6e-===N2+6H+
D.当有2.24 L NO2(标准状况) 被处理时,转移
电子为0.4 mol
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解析 根据反应的化学方程式可知NH3中N元素的化合价升高,被氧化,所以通入氨气的一极为负极,右侧为正极,所以电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极,A正确;
电极A为负极,发生氧化反应,电极B是正极,发生还原反应,B正确;
电极A是氨气失去电子生成氮气,由于电解质溶液为KOH溶液,所以氨气失去电子与氢氧根离子结合生成水,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O,C错误;
标准状况下2.24 L二氧化氮的物质的量是0.1 mol,N元素的化合价从+4降低到0,则0.1 mol二氧化氮参加反应时转移电子的物质的量是0.4 mol,D正确。
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4.(2020·曲靖市富源县教育局高二期末)流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4===CuSO4+PbSO4+2H2O。下列说法不正确的是
A.a极为负极,b极为正极
B.该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大
C.a极的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+
D.调节电解质溶液的方法是补充CuSO4
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解析 电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4===CuSO4+PbSO4+2H2O,则铜失电子发生氧化反应为负极,PbO2得电子发生还原反应为正极,所以a极为负极,b极为正极,故A正确;
PbO2得电子发生还原反应为正极,电极反应式为PbO2+4H++ +2e-===PbSO4+2H2O,所以PbO2电极附近溶液的pH增大,故B正确;
铜失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,故C正确;
由电池总反应Cu+PbO2+2H2SO4===CuSO4+PbSO4+2H2O可知,调节电解质溶液的方法是补充H2SO4,故D错误。
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5.全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题,研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
利用“Na—CO2”电池将CO2变