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重难07 电极反应式的书写及电化学计算
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1.新型化学电源中电极反应式的书写
(1)书写步骤
(2)燃料电池中正极电极反应式的书写思路
根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O2,O2得到电子后化合价降低,首先变成O2-,O2-能否存在要看电解质环境。由于电解质溶液(酸碱盐)的不同,其电极反应也有所不同,下表为四种不同电解质环境中,氧气得电子后O2-的存在形式:
电解质环境
从电极反应式判O2-的存在形式
酸性电解质溶液环境下
O2+4H++4e-═══2H2O
碱性电解质溶液环境下
O2+2H2O+4e-═══4OH-
固体电解质(高温下能传导O2-)环境下
O2+4e-═══2O2-
熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下
O2+2CO2+4e-═══2CO
(3)燃料电池中不同环境下的电极反应式
以甲醇、O2燃料电池为例:
酸性介质,如稀H2SO4
负极
CH3OH-6e-+H2O═══CO2↑+6H+
正极
O2+6e-+6H+═══3H2O
碱性介质,如KOH溶液
负极
CH3OH-6e-+8OH-═══CO+6H2O
正极
O2+6e-+3H2O═══6OH-
熔融盐介质,如K2CO3
负极
CH3OH-6e-+3CO═══4CO2↑+2H2O
正极
O2+6e-+3CO2═══3CO
高温下能传导O2-的固体作电解质
负极
CH3OH-6e-+3O2-═══CO2↑+2H2O
正极
O2+6e-═══3O2-
2.新型充电电池解题策略
(1)新型电池“放电”时正、负极的判断
新型电池
(2)新型电池“放电”时正极、负极上的电极反应式的书写首先根据电池反应分析物质得失电子情况,然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应;对于较复杂的电极反应,可以利用总反应-较简单一极电极反应式=较复杂一极电极反应式的方法解决。
(3)新型电池“充电”时的阴、阳极的判断
首先明确原电池放电时的正、负极,再根据电池充电时,阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。
(4)新型电池充、放电时,电解质溶液中离子移动方向的判断首先分清电池是放电还是充电;再判断正、负极或阴、阳极,进而可确定离子的移动方向。
3.电解池电极反应式的书写方法
特别说明:通常电极反应可以根据阳极材料和电解质溶液性质判断。但在高考题中往往需要结合题给信息进行判断。
4.复杂电极反应式的书写
(1)按要求书写电极反应式
①以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+。
②用Al单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q,写出阳极生成R的电极反应式:Al+3HCO-3e-===Al(OH)3↓+3CO2↑。
③离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,则电极反应式为
阳极:Al-3e-+7AlCl===4Al2Cl。
阴极:4Al2Cl+3e-===Al+7AlCl。
④用惰性电极电解K2MnO4溶液能得到化合物KMnO4,则电极反应式为
阳极:2MnO-2e-===2MnO。
阴极:2H++2e-===H2↑。
⑤将一定浓度的磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、氯化锂混合液作为电解液,以铁棒作阳极,石墨为阴极,电解析出LiFePO4沉淀,则阳极反应式为Fe+H2PO+Li+-2e-===LiFePO4↓+2H+。
(2)按要求书写电极反应式
①电解装置如图,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH-===IO+5I-+3H2O
阳极:2I--2e-===I2。
阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-。
②可用氨水作为吸收液吸收工业废气中的SO2,当吸收液失去吸收能力时,可通过电解法使吸收液再生而循环利用(电极均为石墨电极),并生成化工原料硫酸。其工作示意如图:
阳极:HSO-2e-+H2O===3H++SO。
阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-。
5.电化学计算的基本方法
原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液的pH计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等,通常有下列几种方法:
常见微粒间的计量关系式为4e-~4H+~4OH-~4Cl-~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu。
6.可逆电池的解题思路
(建议用时:10分钟)
1.(25-26高三上·天津武清·月考)中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性-电池,实现了和HCOOH之间的高效可逆转换,其反应原理如图所示:已知双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过。下列说法错误的是
A.当外电路通过1 mol电子时,双极膜中解离水的物质的量为1 mol
B.放电时,Pd电极表面的电极反应为:
C.放电时和充电时,Pd电极的电势均高于Zn电极
D.充电时,由双极膜移向Zn电极
【答案】D
【分析】由图中可知,放电时,Zn失去电子发生氧化反应,Zn为电池的负极,电极反应为 ,CO2得电子生成HCOOH,电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH,则多孔Pd为电池的正极;充电时,Zn为阴极,多孔Pd为阳极,电极反应与原电池相反。
【解析】A.放电时,Pd电极每转移2mol电子需2mol H+,双极膜解离1mol水提供1mol H+和1mol OH-,则转移1mol电子时解离1mol水,故A正确;
B.放电时Pd电极为正极,CO2发生还原反应生成HCOOH,电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH,故B正确;
C.放电时Pd为正极,充电时Pd为阳极,则两种情况下Pd电极电势均高于Zn电极,故C正确;
D.充电时Zn电极为阴极、Pd为阳极,OH⁻移向阳极,H+移向Zn电极,故D错误;
选D。
2.(2025·天津武清·二模)利用铝-电池电解溶液制备的装置如图所示。N极为铝电极,其余电极为石墨电极,下列说法错误的是
A.双极膜产生的移向M极
B.外电路中通过时,氢氧化钠溶液的质量增加2.7g
C.装置工作时,消耗的气体与生成的气体的物质的量相等
D.Q极电极方程式:
【答案】B
【分析】M电极二氧化碳得电子发生还原反应生成甲酸,N电极Al失电子发生氧化反应生成[Al(OH)4]-,可知M是正极、N是负极;N与电解池P相连,P为阴极,M与电解池Q相连,Q是阳极。
【解析】A.双极膜产生H+和OH-,原电池中M极为正极,阳离子(H+)移向正极,A正确;
B.外电路通过0.3 mol e-时,负极Al溶解0.1 mol(质量2.7 g),但双极膜解离水产生的OH-(0.3 mol)也移向NaOH溶液,溶液质量增加应为7.8 g,并非2.7 g,B错误;
C.原电池消耗CO2(2e-~1CO2),电解池生成H2(2e-~1H2),电子转移相同时,n(CO₂)=n(H₂),C正确;
D.Q极为电解池阳极,Mn2+失电子被氧化为MnO2,电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,D正确;
故选B。
3.(2025·天津·一模)羟基自由基()是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种用羟基自由基将苯酚氧化为和的原电池-电解池组合装置(如图所示),实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是
A.d极是阳极
B.a电极的电极反应式:
C.d极区苯酚被氧化的化学方程式为
D.系统工作时,每转移消耗1mol苯酚
【答案】D
【分析】图为将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置;由图可知,左侧为原电池,a极六价铬转化为三价铬发生还原反应,为正极,则b为负极;右侧为电解池,与负极相连的c为阴极、则d为阳极;
【解析】A.由分析可知,d为阳极,A正确;
B.a电极的电极反应为得到电子发生还原反应生成氢氧化铬:,B正确;
C.d极区为阳极区,苯酚被氧化发生氧化反应和羟基自由基(·OH)反应生成二氧化碳和水,化学方程式为,C正确;
D.苯酚被氧化发生氧化反应生成二氧化碳和水,根据电子守恒可知,C6H5OH~28e-,故系统工作时,每转移28mole-时,d极、b极各消耗1mol苯酚,共消耗2mol苯酚,D错误;
故选D。
4.(2025·天津河西·三模)光催化电极可以在太阳光照下实现对设备进行充电,该电池工作原理如下图所示。放电时转化为,下列有说法错误的是
A.充电时,石墨电极为做阴极
B.充电时,光催化电极的电极反应式为:
C.放电时,石墨电极发生还原反应
D.放电时,离子交换膜左室电解质溶液质量减少,外电路转移
【答案】C
【分析】由题干电池工作原理图示信息可知,放电时石墨电极上的反应为:,发生氧化反应,为负极,光催化电极上的反应为:,发生还原反应,为正极;充电时,石墨电极上的电极反应为:,发生还原反应,为阴极,光催化电极上的电极反应为:,发生氧化反应,为阳极;
【解析】A.由分析可知,充电时,石墨电极为做阴极,A正确;
B.充电时,光催化电极为阳极,电极反应式为:,B正确;
C.放电时石墨电极上的反应为:,发生氧化反应,C错误;
D.由分析可知,放电时,石墨电极为负极,光催化电极为正极,为维持电荷守恒,左侧钠离子透过离子交换膜移向右侧,放电时当外电路转移1mol电子时,1mol钠离子从左室迁移到右室,离子交换膜左室电解质溶液质量减少23g,则放电时,离子交换膜左室电解质溶液质量减少(为0.2mol钠离子),外电路转移,D正确;
故选C。
5.(2025·天津和平·二模)下列有关电极方程式或离子方程式不正确的是
A.将通入溶液中:
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C.溶液滴入溶液中:
D.加入水中:
【答案】B
【解析】A.将通入溶液中,发生反应生成沉淀和硫酸,离子方程式为:,A正确;
B.铅酸蓄电池充电时,阳极上硫酸铅和水失去电子生成二氧化铅和硫酸,离子方程式为:,B错误;
C.将溶液滴入溶液中,反应生成蓝色沉淀,离子方程式为:,C正确;
D.加入水中发生水解反应,生成沉淀,离子方程式为:,D正确;
故选B。
6.(2025·天津·二模)一种新型短路膜电池分离装置如下图所示。下列说法中,不正确的是
A.负极反应为:
B.正极反应消耗(已转化为标准状况),理论上需要转移电子
C.该装置用于空气中的捕获,最终由出口B流出
D.短路膜和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电子
【答案】A
【分析】由图可知,H2通入极为负极,负极反应式为H2-2e-=2H+,H+与反应生成CO2,O2通入极为正极,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,CO2和OH-反应生成,移向负极与H+结合生成,据此分析解答。
【解析】A.氢气通入极为负极,电极反应式为H2-2e-=2H+,故A错误;
B.标准状况下的物质的量为1mol,结合分析可知,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,则此时理论上需要转移电子,故B正确;
C.由图可知,该装置用于空气中CO2的捕获,CO2→→,H+与反应生成CO2,则CO2最终由出口B流出,故C正确;
D.由图可知,短路膜中存在电子运动,和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电子,故D正确;
故选A。
7.(2025·天津红桥·一模)下列方程式表述正确的是
A.《天工开物》记载用炉甘石火法炼锌:
B.氯化铁溶液腐蚀铜的电路板:
C.电解饱和食盐水阳极的电极反应:
D.绿矾处理酸性工业废水中
【答案】D
【解析】A.火法炼锌过程中C作还原剂,ZnCO3和C在高温条件下生成Zn、CO,因此总反应为:,A错误;
B.氯化铁具有氧化性,与铜反应会转化为亚铁离子,而不是铁单质,正确的离子方程式为:,B错误;
C.电解饱和食盐水时,阳极发生氧化反应,是氯离子失去电子生成氯气,电极反应式为2Cl−−2e−=Cl2↑ ;2H2O+2e−=2OH−+H2↑ 是阴极反应式,C错误;
D.具有强氧化性,加入具有还原性的Fe2+,二者发生氧化还原反应生成Fe3+、Cr3+,Cr元素化合价由+6降低至+3,Fe元素化合价由+2升高至+3,根据守恒规则可知反应离子方程式为,D正确;
故选D。
8.(2025·天津和平·一模)Li-O2电池比能量高,有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2↑)对电池进行充电。下列叙述不正确的是
A.充电时,阳极反应:Li2O2+2h+=2Li++O2↑
B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D.放电时,负极反应:Li-e-=Li+
【答案】C
【分析】充电时,光照光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+═2Li++O2),即阴阳极反应式相加得到充电时总反应:Li2O2=2Li+O2,由图可知,放电时Li→Li+,失去电子,金属Li电极为负极,O2→Li2O2,氧气得到电子,光催化电极为正极,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,充电时,阳极反应:Li2O2+2h+=2Li++O2↑,A正确;
B.充电时,电子驱动阴极反应,空穴驱动阳极反应,即充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,B正确;
C.放电时,根据原电池“同性相吸”,则Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移,C错误;
D.放电时,负极反应为充电时阴极反应的逆过程即为:Li-e-=Li+,D正确;
故答案为:C。
(建议用时:10分钟)
9.(24-25高三上·天津·期末)科学家正在研制的铝电池未来有望取代锂电池。银铝电池具有能量密度高的优点,电池装置如图所示。电池放电时的反应为:(氧化高银)。下列说法正确的是
A.Al电极发生还原反应
B.电子从电极流向电极
C.正极电极反应式为:
D.当电路中通过电子时,溶液中有通过阳离子交换膜向右侧迁移
【答案】D
【分析】该电池放电时,Al为负极,失电子结合氢氧根离子生成Na[Al(OH)4],AgO为正极,AgO得电子生成Ag。
【解析】A.由分析可知,Al为负极,电极上Al失电子发生氧化反应,A错误;
B.由分析可知,Al为负极,AgO为正极,电子从电极流向电极,B错误;
C.正极上AgO得电子结合水生成Ag和氢氧根离子,电极反应为AgO+2e-+H2O=Ag+2OH-,C错误;
D.由分析可知,Al为负极,AgO为正极,当电路中通过电子时,溶液中有通过阳离子交换膜向右侧迁移,D正确;
故选D。
10.(24-25高三上·天津·期末)目前新能源汽车多采用三元锂电池,某三元锂电池的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A.充电时,需连接,,且B极为阳极
B.放电时,A极发生的反应为:
C.放电时,电子流向为A极→用电器→B极
D.外电路每通过1mol电子时,通过隔膜的质量为7g
【答案】B
【分析】连接K2、K3时,装置为原电池,锂离子向正极移动,则A为负极,电极反应为:LixC6-xe-=xLi++6C,B极正极,电极反应为Li1-xNiaCobMncO2+xLi++xe-=LiNiaCobMncO2;连接K1、K2时,装置为电解池,A极为阴极,B极为阳极。
【解析】A.连接K2、K3时,装置为原电池,A为负极、B为正极,则充电时,需连接K1、K2,且B极为阳极,故A正确;
B.放电时,连接K2、K3,装置为原电池,A为负极,A极发生的反应为:LixC6-xe-=xLi++6C,故B错误;
C.连接K2、K3时,装置为原电池,放电时电子从负极流出经过用电器流入正极,即电子流向为A极→用电器→B极,故C正确;
D.内外电路转移电荷数相等,当外电路通过1 mol 电子时,通过隔膜的Li+的物质的量1 mol,其质量为1mol×7gmol-1=7g,故D正确;
故选B。
11.(24-25高三上·天津·阶段练习)某科研小组模拟的“人工树叶”电化学装置如图,甲装置为甲醇-空气燃料电池,乙装置能将和转化为和,、是特殊催化剂型电极。下列正确的是
A.c口通入甲醇,b口通入空气
B.极的电极反应式为
C.甲装置中向M极移动,乙装置中向极移动
D.理论上,每生成22.4L(标准状况下),必有4mol电子由N极流向X极
【答案】B
【分析】图乙为电解池,并且CO2在Y极上发生还原反应生成C6H12O6,则Y极为阴极,电极反应式为6CO2+24H++24e-=C6H12O6+6H2O,X电极为阳极,阳极上H2O失电子生成O2,电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,甲装置为甲醇-空气燃料电池,与阳极X极相接的N极为原电池正极,与阴极Y极相接的M极为负极,则c口通入空气,b口通入甲醇,原电池工作时阳离子移向正极N,电路中电子流向:M→Y,X→N。
【解析】A.根据分析,b口通入的是甲醇,c口通入空气,A错误;
B.Y极为阴极,CO2在Y极上发生还原反应生成C6H12O6,电极反应式为6CO2+24H++24e-=C6H12O6+6H2O,B正确;
C.甲装置为甲醇-空气燃料电池,N极为正极,M极为负极,甲装置中H+向N极移动,图乙为电解池,H+向阴极Y极移动,C错误;
D.22.4L(标准状况下)O2的物质的量n=1mol,阳极上H2O失电子生成O2,电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,则电路中必有4mol电子由X极流向N极,D错误;
故选B。
12.(2024·天津·模拟预测)近期,科学家研发了“全氧电池”,其工作原理如图。
下列说法正确的是
A.电极a是正极
B.电极b的反应式:O2+4e-+2H2O=4OH-
C.该装置可将酸碱反应的化学能转化为电能
D.理论上,当电极a释放出22.4LO2(标况下),KOH溶液质量减少32g
【答案】C
【分析】由图可知,a极氧元素价态升高失电子,故a极为负极,电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,b极为正极,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,据此作答。
【解析】A.a极氧元素价态升高失电子,故a极为负极,A错误;
B.电极b上为O2得电子,溶液是酸性环境,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,B错误;
C.“全氧电池”工作时总反应为OH-- H+=H2O,将酸碱反应的中和能转化为电能,C正确;
D.电极a电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,理论上, 当电极a释放出22.4LO2 (标准状况下)即1mol O2时,同时有4mol K+移向右侧的K2SO4 溶液中,所以KOH 溶液减少的质量为1mol×32g/mol+4mol×39g/mol=188g,D错误;
故答案选C。
13.(2024·天津滨海新·三模)最近我国科学家研制出一种可充电双离子电池体系,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.充电时,阴极区溶液的增大
B.放电时,每转移电子,负极区电解质溶液质量增加
C.放电时,正极反应式为
D.充电时,若极质量减少,则有通过阳离子交换膜
【答案】D
【分析】由图可知,放电时,Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,右侧为正极,电极反应式为Na0.6-xMnO2+xe-+xNa+═Na0.6MnO2,充电时,Zn作阴极,电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,右侧为阳极,据此作答。
【解析】A.充电时,Zn作阴极,电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,生成氢氧根离子,阴极区溶液的pH增大,A正确;
B.放电时,Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,每转移0.2mol电子,负极区电解质溶液质量增加×65g/mol=6.5g,同时有0.2mol钠离子迁移到右侧,质量减小0.2mol×23g/mol=4.6g,故负极区电解质溶液质量实际增加6.5g-4.6g=1.9g,B正确;
C.放电时,Zn作负极,右侧为正极,电极反应式为Na0.6-xMnO2+xe-+xNa+═Na0.6MnO2,C正确;
D.充电时,Zn作阴极,电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,a极质量增加6.5g,则有0.2mol Na+通过阳离子交换膜,D错误;
故选D。
14.(2024·天津河东·二模)钠基海水电池,如图所示,电极材料为钠基材料和选择性催化材料(能抑制海水中的吸附和氧化),固体电解质只允许透过。下列说法正确的是
A.放电时,a电极为负极
B.放电时,b电极的电势低于a电极
C.充电时,b电极的电极反应式为:
D.充电时,阳极区碱性增强
【答案】A
【分析】由题意和示意图可知,钠为活泼金属,故a极为负极,负极反应为Na-e-=Na+,b极为正极,选择性催化材料能抑制海水中Cl-的吸附和氧化,故正极反应为2H2O+4e-+O2=4OH-;充电时,阳极上OH-失电子生成O2,阴极发生还原反应,Na+得电子生成Na,以此分析解答。
【解析】A.钠为活泼金属,故a极为负极,故A正确;
B.放电时,a为负极,b为正极,b电极的电势高于a电极,故B错误;
C.由于选择性催化材料能抑制海水中Cl-的吸附和氧化,故电极上不是氯离子放电,故C错误;
D.充电时,b为阳极,阳极发生氧化反应,阳极上OH-失电子生成O2,阳极区碱性减弱,故D错误;
故选:A。
15.(2024·天津河北·一模)科学家称他们正在研制的铝电池未来有望取代锂电池。银铝电池具有能量密度高的优点,电池装置如图;电池放电时的反应为:。下列说法正确的是
A.电极发生还原反应
B.阳离子交换膜允许阳离子和电子通过
C.当导线中通过电子时,负极区溶液质量减小
D.正极电极反应式为
【答案】C
【分析】该电池放电时,Al为负极,失电子结合氢氧根离子生成Na[Al(OH)4],AgO为正极,AgO得电子生成Ag。
【解析】A.Al电极上Al失电子发生氧化反应,A错误;
B.阳离子交换膜仅允许阳离子通过,溶液中不会有电子,B错误;
C.负极上发生反应为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-,通过3mol电子,新增的质量相当于1molAl3+的质量,同时有3molNa+通过阳离子交换膜进入正极区,则负极区溶液质量减少量为3mol×23g/mol-27g=42g,C正确;
D.正极上AgO得电子结合水生成Ag和氢氧根离子,电极反应为AgO+2e-+H2O=Ag+2OH-,D错误;
故答案选C。
16.(2024·天津河西·一模)高电压水系锌——有机混合液流电池的装置及其充放电原理示意图如下。
下列有关说法正确的是
A.放电时,负极反应式: B.放电时,1 mol FQ反应需转移4 mol
C.充电时,可通过离子交换膜Y D.充电时,M电极接电源负极
【答案】D
【解析】A.放电时,左侧锌变成为原电池的负极反应,故放电时,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=,A错误;
B.放电时,1分子FQ转化为1分子FQH2,消耗1分子H2,得2个电子,故1mol FQ反应需转移2mol e−,B错误;
C.充电时,右侧阳极反应为FQH2-2e-= FQ+2H+,Na+不能通过离子交换膜Y,故C错误;
D.放电时M为负极,故充电时,M为阴极,M电极接电源负极,D正确;
故选D。
(建议用时:20分钟)
17.(2025·天津·一模)液流电池是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,如图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液,总反应为:。下列说法正确的是
A.充电时阴极的电极反应式:
B.充电时电极a连外接电源的负极
C.放电时,每消耗6.5gZn电路中转移电子数为
D.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
【答案】D
【分析】Br2具有较强氧化性,Zn具有较强还原性,放电时,Zn作负极,失去电子,发生氧化反应,Br2在正极得到电子被还原生成Br-,Zn2+通过阳离子交换膜由右侧电极向左侧电极移动。充电时为放电的逆过程,题目据此解答。
【解析】A.充电时的阴极Zn2+得电子发生还原反应,Zn2++2e-=Zn,A错误;
B.Br2作为原电池的正极,充电时与外接电源的正极连接,B错误;
C.放电时Zn-2e-=Zn2+,6.5gZn的物质的量为,转移电子数为0.2NA,C错误;
D.放电时左侧电极发生Br2+2e-=2Br-,Zn2+通过阳离子交换膜由右侧电极向左侧电极移动,左侧储罐中离子浓度增大,D正确;
答案选D。
18.(2024·天津河西·二模)某二次电池的工作原理如下图所示;储能时转化为Pb,下列说法正确的是
A.储能过程是化学能转变为电能
B.放电时右池溶液pH减小
C.放电时负极极板的质量减小
D.充电时总反应:
【答案】B
【分析】该储能电池储能时为电解池,转化为Pb得电子为阴极,多孔碳电极为阳极,失电子生成,放电时Pb为负极,失电子结合硫酸根离子生成,多孔碳电极为正极,正极上得电子转化为。
【解析】A.该储能电池储能时为电解池是电能转化为化学能,A错误;
B.放电时右池多孔碳电极为正极,发生反应,电解质溶液中的阳离子向正极移动,左侧的H+通过质子交换膜移向右侧溶液,pH减小, B正确;
C.放电时Pb为负极,失电子结合硫酸根离子生成,电极反应式为,负极极板的质量增加,C错误;
D.充电时总反应,D错误;
故选B。
19.(2023·天津武清·二模)下列离子方程式书写正确的是
A.溶液与过量浓氨水反应:
B.用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:
C.用惰性电极电解饱和食盐水:
D.向溶液中加过量NaOH溶液并加热:
【答案】D
【解析】A.Cu(OH)2溶于过量的氨水生成四氨合铜离子,正确的离子方程式:Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2-+4H2O,A错误;
B.用酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸,反应生成Mn2+和CO2,草酸是弱酸,在离子方程式中不能拆,正确的离子方程式为:2+6H++5=2Mn2++10CO2↑+8H2O,B错误;
C.用惰性电极电解饱和食盐水:产生氯气、氢气和氢氧化钠溶液,离子方程式为:,C错误;
D.向溶液中加过量NaOH溶液并加热,生成亚硫酸钠和氨气,离子方程式为:,D正确;
故选D。
20.(2025·天津·二模)天津大学研究团队以KOH溶液为电解质,CoP和纳米片为催化电极材料,电催化合成偶氮化合物[]的装置如图所示(R代表烃基)。下列说法不正确的是
A.若用铅蓄电池作为电源,CoP极连接铅蓄电池的铅电极
B.离子交换膜是阴离子交换膜
C.合成1mol偶氮化合物,需转移8mol电子
D.电极反应式为
【答案】D
【分析】
该装置为电解池,电极上是生成RCN,发生氧化反应,为阳极,电极反应为,CoP电极是由硝基苯生成偶氮化合物,发生的是还原反应,CoP为阴极,电极反应式为2+8e-+4H2O=+8OH-,据此分析解答。
【解析】A.CoP为阴极,接直流电源的负极,即连接铅蓄电池的铅电极,A正确;
B.左侧电极生成,右侧电极消耗,左侧需要迁移到右侧,离子交换膜是阴离子交换膜,B正确;
C.CoP为阴极,根据电极反应式可知,合成1mol偶氮化合物,需转移8mol电子,C正确;
D.为阳极,发生氧化反应,电解质溶液为碱性,电极反应为,D错误;
故答案选D。
21.(2025·天津河北·二模)南开大学科研团队通过电解法将CO2转化为高附加值化工产品乙烯,获得国家科学基金项目支持。下图为采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂实现上述转化的装置图。已知:电解效率。下列说法正确的是
A.电极a连接电源的正极
B.通电后装置右室中溶液质量减少
C.电极b的电极反应方程式为:
D.若电解效率为60%,电路中通过1mol电子时,产生1.12L乙烯(标准状况下)
【答案】D
【分析】由图可知,与直流电源负极相连的电极a为电解池的阴极,单原子镍做催化剂条件下二氧化碳在阴极得电子生成一氧化碳、纳米铜做催化剂条件下,一氧化碳在阴极得电子生成乙烯,电极b为阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水。
【解析】A.由分析可知,a为电解池的阴极,与直流电源负极相连,A项错误;
B.右室为阳极,发生反应:,当转移4mol电子时,生成1mol氧气,质量减少32g,但同时会有通过阴离子交换膜移动到右室,质量增加68g,右室溶液总质量实际会增加36g,B项错误;
C.由B选项可知,电极b的电极反应方程式为:,C项错误;
D.若乙烯的电解效率为60%,电路中通过1mol电子时,根据题干电解效率公式可得生成乙烯所用的电子的物质的量n=0.6mol,二氧化碳转化为乙烯的总电极反应为2CO2+8H2O+12e-=C2H4+12OH-,则当生成乙烯所用的电子物质的量n=0.6mol,产生的乙烯为0.05mol,标况下体积为1.12L,D项正确;
故选D。
22.(2025·天津河西·一模)我国科学家基于光催化反应,创建了光电共轭聚合物网络用于太阳能驱动硝酸盐转化为氨气和氧气,装置示意图如下,下列说法正确的是
A.该装置能量转化形式:太阳能→化学能→电能
B.b电极为阳极,OH-向a电极迁移
C.a极的电极反应式为
D.标准状况下,生成aL气体O2,理论上生成NH3质量为
【答案】D
【分析】从图中可以看出,在a电极,转化为NH3,N元素由+5价降低到-3价,则a电极为阴极,电极反应式为;b电极为阳极,溶液中OH-失电子生成O2和H2O,电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O。
【解析】A.该装置中,太阳能电池将太阳能转化为电能,然后电解KOH、硝酸盐溶液,将电能转化为化学能,则能量转化形式:太阳能→电能→化学能,A不正确;
B.由分析可知,电池工作时,b电极为阳极,阴离子向阳极移动,则OH-向b电极迁移,B不正确;
C.a极为阴极,电解质为KOH,在a极上得电子,转化为NH3等,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出电极反应式为,C不正确;
D.阴极反应式为,阳极反应式为8OH--8e-=2O2↑+4H2O,依据得失电子守恒,可建立关系式:2O2—NH3,标准状况下,生成aL气体O2,物质的量n(O2)=mol,理论上生成NH3质量为=,D正确;
故选D。
23.(2025·天津和平·二模)某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示,其中高选择性催化剂PRT可抑制产生。下列说法不正确的是
A.电源a端为正极
B.理论上转移生成
C.此电解法制后,电解池中生成了NaClO
D.阳极主要发生的反应为
【答案】B
【分析】由图可知,与电源正极a端相连的钛网为电解池的阳极,水分子和氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和次氯酸,钛箔为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,放电生成的氢氧根离子与次氯酸反应生成次氯酸根离子和水。
【解析】A.由分析可知,与电源正极a端相连的钛网为电解池的阳极,故A正确;
B.由分析可知,钛箔为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H2O+2e—=H2↑+2OH—,则转移2mol电子时,理论上生成氢气的质量为2mol××2g/mol=2g,故B错误;
C.由分析可知,钛箔为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,放电生成的氢氧根离子与次氯酸反应生成次氯酸根离子和水,所以此电解法制氢气后,电解池中生成了次氯酸钠,故C正确;
D.由分析可知,与电源正极a端相连的钛网为电解池的阳极,水分子和氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和次氯酸,由题给信息可知,高选择性催化剂PRT可抑制氧气产生,所以阳极主要发生的反应为,故D正确;
故选B。
24.(2025·天津河东·一模)一种电化学合成二苯甲酮的装置如图所示。Ph-表示苯基,是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.为电源的负极 B.阳极反应:
C.阴极得到气体时,电路中转移电子 D.总反应为:+
【答案】D
【分析】根据图中信息可知,连接a电极的电极上碘离子失电子产生I•,则为阳极,说明a为电源的正极,故b为负极,连接负极的电极上氢离子得电子产生氢气,I•与二苯甲醇反应生成二苯甲酮和碘离子、氢离子;
【解析】A.根据分析可知,为电源的负极,A正确;
B.阳极上碘离子失电子产生I•,电极反应为:,B正确;
C.连接负极的电极上氢离子得电子产生氢气,阴极得到气体时,即0.1mol氢气,电路中转移电子,C正确;
D.根据分析可知,阳极反应为,阴极反应为,电解质溶液中发生反应CH(Ph)2OH+2 I• (Ph)2 C=O+2I-+2H+,故总反应为:CH(Ph)2OH (Ph)2 C=O+H2,D错误;
答案选D。
25.(24-25高三上·天津滨海新·阶段练习)以的溶液和过量氨水为电解液,进行铁上电镀铜的实验探究装置如下图所示,电解过程中表面未观察到气体,一段时间后表面有致密红色固体,经检验电解液中无元素(已知:溶液中相对较小时,析出缓慢,可导致析出层致密)。下列叙述错误的是
A.电极与电源的正极相连
B.阴极反应式为
C.该条件下,比难还原
D.随着表面析出,溶液减少,平衡逆移
【答案】D
【分析】利用电解原理实现铁上电镀铜,铁作阴极,铜作阳极,则a为正极,b为负极,据此分析解答;
【解析】A.铁上电镀铜,Cu电极与电源的正极相连作阳极,A项正确;
B.阴极上发生还原反应,电极反应式为:,B项正确;
C.的溶液和过量氨水为电解液混合,铜元素主要以的形式存在,根据电解一段时间后“电解液中无Fe元素”,说明该条件下没有发生铁置换铜的反应,比难还原,C项正确;
D.阳极发生Cu-2e-=Cu2+的反应,c(Cu2+)不变,平衡不移动,D项错误;
答案选:D。
26.(23-24高三上·天津·阶段练习)某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示,其中高选择性催化剂PRT可抑制产生。下列说法正确的是
A.a为电源负极
B.阳极主要发生:
C.该装置实现了将化学能转变为电能
D.理论上转移生成
【答案】B
【分析】根据图示,钛网上海水中Cl-、H2O发生失电子的氧化反应生成HClO、O2,则左侧铂网为阳极;右侧铂网上生成H2,为阴极。
【解析】A.左侧铂网为阳极,则与之相连的a为正极,A错误;
B.高选择性催化剂PRT可抑制产生,则阳极主要发生反应为氯离子被氧化为次氯酸:,B正确;
C.装置为电解装置,电能转化为化学能,C错误;
D.阴极还会发生次氯酸被还原为氯离子的副反应,则理论上转移生成氢气质量小于1g,D错误;
故选B。
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重难07 电极反应式的书写及电化学计算
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1.新型化学电源中电极反应式的书写
(1)书写步骤
(2)燃料电池中正极电极反应式的书写思路
根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O2,O2得到电子后化合价降低,首先变成O2-,O2-能否存在要看电解质环境。由于电解质溶液(酸碱盐)的不同,其电极反应也有所不同,下表为四种不同电解质环境中,氧气得电子后O2-的存在形式:
电解质环境
从电极反应式判O2-的存在形式
酸性电解质溶液环境下
碱性电解质溶液环境下
固体电解质(高温下能传导O2-)环境下
熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下
(3)燃料电池中不同环境下的电极反应式
以甲醇、O2燃料电池为例:
酸性介质,如稀H2SO4
负极
正极
O2+6e-+6H+═══3H2O
碱性介质,如KOH溶液
负极
正极
O2+6e-+3H2O═══6OH-
熔融盐介质,如K2CO3
负极
正极
O2+6e-+3CO2═══3CO
高温下能传导O2-的固体作电解质
负极
正极
O2+6e-═══3O2-
2.新型充电电池解题策略
(1)新型电池“放电”时正、负极的判断
新型电池
(2)新型电池“放电”时正极、负极上的电极反应式的书写首先根据电池反应分析物质得失电子情况,然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应;对于较复杂的电极反应,可以利用总反应-较简单一极电极反应式=较复杂一极电极反应式的方法解决。
(3)新型电池“充电”时的阴、阳极的判断
首先明确原电池放电时的正、负极,再根据电池充电时,阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。
(4)新型电池充、放电时,电解质溶液中离子移动方向的判断首先分清电池是放电还是充电;再判断正、负极或阴、阳极,进而可确定离子的移动方向。
3.电解池电极反应式的书写方法
特别说明:通常电极反应可以根据阳极材料和电解质溶液性质判断。但在高考题中往往需要结合题给信息进行判断。
4.复杂电极反应式的书写
(1)按要求书写电极反应式
①以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为
②用Al单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q,写出阳极生成R的电极反应式: 。
③离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,则电极反应式为
阳极: 。
阴极:4Al2Cl+3e-===Al+7AlCl。
④用惰性电极电解K2MnO4溶液能得到化合物KMnO4,则电极反应式为
阳极:
阴极:2H++2e-===H2↑。
⑤将一定浓度的磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、氯化锂混合液作为电解液,以铁棒作阳极,石墨为阴极,电解析出LiFePO4沉淀,则阳极反应式为Fe+H2PO+Li+-2e-===LiFePO4↓+2H+。
(2)按要求书写电极反应式
①电解装置如图,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH-===IO+5I-+3H2O
阳极:2I--2e-===I2。
阴极: 。
②可用氨水作为吸收液吸收工业废气中的SO2,当吸收液失去吸收能力时,可通过电解法使吸收液再生而循环利用(电极均为石墨电极),并生成化工原料硫酸。其工作示意如图:
阳极: 。
阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-。
5.电化学计算的基本方法
原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液的pH计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等,通常有下列几种方法:
常见微粒间的计量关系式为4e-~4H+~4OH-~4Cl-~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu。
6.可逆电池的解题思路
(建议用时:10分钟)
1.(25-26高三上·天津武清·月考)中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性-电池,实现了和HCOOH之间的高效可逆转换,其反应原理如图所示:已知双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过。下列说法错误的是
A.当外电路通过1 mol电子时,双极膜中解离水的物质的量为1 mol
B.放电时,Pd电极表面的电极反应为:
C.放电时和充电时,Pd电极的电势均高于Zn电极
D.充电时,由双极膜移向Zn电极
2.(2025·天津武清·二模)利用铝-电池电解溶液制备的装置如图所示。N极为铝电极,其余电极为石墨电极,下列说法错误的是
A.双极膜产生的移向M极
B.外电路中通过时,氢氧化钠溶液的质量增加2.7g
C.装置工作时,消耗的气体与生成的气体的物质的量相等
D.Q极电极方程式:
3.(2025·天津·一模)羟基自由基()是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种用羟基自由基将苯酚氧化为和的原电池-电解池组合装置(如图所示),实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是
A.d极是阳极
B.a电极的电极反应式:
C.d极区苯酚被氧化的化学方程式为
D.系统工作时,每转移消耗1mol苯酚
4.(2025·天津河西·三模)光催化电极可以在太阳光照下实现对设备进行充电,该电池工作原理如下图所示。放电时转化为,下列有说法错误的是
A.充电时,石墨电极为做阴极
B.充电时,光催化电极的电极反应式为:
C.放电时,石墨电极发生还原反应
D.放电时,离子交换膜左室电解质溶液质量减少,外电路转移
5.(2025·天津和平·二模)下列有关电极方程式或离子方程式不正确的是
A.将通入溶液中:
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C.溶液滴入溶液中:
D.加入水中:
6.(2025·天津·二模)一种新型短路膜电池分离装置如下图所示。下列说法中,不正确的是
A.负极反应为:
B.正极反应消耗(已转化为标准状况),理论上需要转移电子
C.该装置用于空气中的捕获,最终由出口B流出
D.短路膜和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电子
7.(2025·天津红桥·一模)下列方程式表述正确的是
A.《天工开物》记载用炉甘石火法炼锌:
B.氯化铁溶液腐蚀铜的电路板:
C.电解饱和食盐水阳极的电极反应:
D.绿矾处理酸性工业废水中
8.(2025·天津和平·一模)Li-O2电池比能量高,有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2↑)对电池进行充电。下列叙述不正确的是
A.充电时,阳极反应:Li2O2+2h+=2Li++O2↑
B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D.放电时,负极反应:Li-e-=Li+
(建议用时:10分钟)
9.(24-25高三上·天津·期末)科学家正在研制的铝电池未来有望取代锂电池。银铝电池具有能量密度高的优点,电池装置如图所示。电池放电时的反应为:(氧化高银)。下列说法正确的是
A.Al电极发生还原反应
B.电子从电极流向电极
C.正极电极反应式为:
D.当电路中通过电子时,溶液中有通过阳离子交换膜向右侧迁移
10.(24-25高三上·天津·期末)目前新能源汽车多采用三元锂电池,某三元锂电池的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A.充电时,需连接,,且B极为阳极
B.放电时,A极发生的反应为:
C.放电时,电子流向为A极→用电器→B极
D.外电路每通过1mol电子时,通过隔膜的质量为7g
11.(24-25高三上·天津·阶段练习)某科研小组模拟的“人工树叶”电化学装置如图,甲装置为甲醇-空气燃料电池,乙装置能将和转化为和,、是特殊催化剂型电极。下列正确的是
A.c口通入甲醇,b口通入空气
B.极的电极反应式为
C.甲装置中向M极移动,乙装置中向极移动
D.理论上,每生成22.4L(标准状况下),必有4mol电子由N极流向X极
12.(2024·天津·模拟预测)近期,科学家研发了“全氧电池”,其工作原理如图。
下列说法正确的是
A.电极a是正极
B.电极b的反应式:O2+4e-+2H2O=4OH-
C.该装置可将酸碱反应的化学能转化为电能
D.理论上,当电极a释放出22.4LO2(标况下),KOH溶液质量减少32g
13.(2024·天津滨海新·三模)最近我国科学家研制出一种可充电双离子电池体系,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.充电时,阴极区溶液的增大
B.放电时,每转移电子,负极区电解质溶液质量增加
C.放电时,正极反应式为
D.充电时,若极质量减少,则有通过阳离子交换膜
14.(2024·天津河东·二模)钠基海水电池,如图所示,电极材料为钠基材料和选择性催化材料(能抑制海水中的吸附和氧化),固体电解质只允许透过。下列说法正确的是
A.放电时,a电极为负极
B.放电时,b电极的电势低于a电极
C.充电时,b电极的电极反应式为:
D.充电时,阳极区碱性增强
15.(2024·天津河北·一模)科学家称他们正在研制的铝电池未来有望取代锂电池。银铝电池具有能量密度高的优点,电池装置如图;电池放电时的反应为:。下列说法正确的是
A.电极发生还原反应
B.阳离子交换膜允许阳离子和电子通过
C.当导线中通过电子时,负极区溶液质量减小
D.正极电极反应式为
16.(2024·天津河西·一模)高电压水系锌——有机混合液流电池的装置及其充放电原理示意图如下。
下列有关说法正确的是
A.放电时,负极反应式: B.放电时,1 mol FQ反应需转移4 mol
C.充电时,可通过离子交换膜Y D.充电时,M电极接电源负极
(建议用时:20分钟)
17.(2025·天津·一模)液流电池是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,如图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液,总反应为:。下列说法正确的是
A.充电时阴极的电极反应式:
B.充电时电极a连外接电源的负极
C.放电时,每消耗6.5gZn电路中转移电子数为
D.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
18.(2024·天津河西·二模)某二次电池的工作原理如下图所示;储能时转化为Pb,下列说法正确的是
A.储能过程是化学能转变为电能
B.放电时右池溶液pH减小
C.放电时负极极板的质量减小
D.充电时总反应:
19.(2023·天津武清·二模)下列离子方程式书写正确的是
A.溶液与过量浓氨水反应:
B.用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:
C.用惰性电极电解饱和食盐水:
D.向溶液中加过量NaOH溶液并加热:
20.(2025·天津·二模)天津大学研究团队以KOH溶液为电解质,CoP和纳米片为催化电极材料,电催化合成偶氮化合物[]的装置如图所示(R代表烃基)。下列说法不正确的是
A.若用铅蓄电池作为电源,CoP极连接铅蓄电池的铅电极
B.离子交换膜是阴离子交换膜
C.合成1mol偶氮化合物,需转移8mol电子
D.电极反应式为
21.(2025·天津河北·二模)南开大学科研团队通过电解法将CO2转化为高附加值化工产品乙烯,获得国家科学基金项目支持。下图为采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂实现上述转化的装置图。已知:电解效率。下列说法正确的是
A.电极a连接电源的正极
B.通电后装置右室中溶液质量减少
C.电极b的电极反应方程式为:
D.若电解效率为60%,电路中通过1mol电子时,产生1.12L乙烯(标准状况下)
22.(2025·天津河西·一模)我国科学家基于光催化反应,创建了光电共轭聚合物网络用于太阳能驱动硝酸盐转化为氨气和氧气,装置示意图如下,下列说法正确的是
A.该装置能量转化形式:太阳能→化学能→电能
B.b电极为阳极,OH-向a电极迁移
C.a极的电极反应式为
D.标准状况下,生成aL气体O2,理论上生成NH3质量为
23.(2025·天津和平·二模)某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示,其中高选择性催化剂PRT可抑制产生。下列说法不正确的是
A.电源a端为正极
B.理论上转移生成
C.此电解法制后,电解池中生成了NaClO
D.阳极主要发生的反应为
24.(2025·天津河东·一模)一种电化学合成二苯甲酮的装置如图所示。Ph-表示苯基,是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.为电源的负极 B.阳极反应:
C.阴极得到气体时,电路中转移电子 D.总反应为:+
25.(24-25高三上·天津滨海新·阶段练习)以的溶液和过量氨水为电解液,进行铁上电镀铜的实验探究装置如下图所示,电解过程中表面未观察到气体,一段时间后表面有致密红色固体,经检验电解液中无元素(已知:溶液中相对较小时,析出缓慢,可导致析出层致密)。下列叙述错误的是
A.电极与电源的正极相连
B.阴极反应式为
C.该条件下,比难还原
D.随着表面析出,溶液减少,平衡逆移
26.(23-24高三上·天津·阶段练习)某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示,其中高选择性催化剂PRT可抑制产生。下列说法正确的是
A.a为电源负极
B.阳极主要发生:
C.该装置实现了将化学能转变为电能
D.理论上转移生成
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