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文檔簡介
1、 1、一個完整的氧化還原反應方程式可以拆開寫成兩個“半反應式”,一個是“氧化反應”式,一個是“還原反應”式如2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+的拆寫結(jié)果是:氧化反應為:Cu-2e-Cu2+;還原反應為:2Fe3+2e-2Fe2+請據(jù)此將反應:Fe+4H+NO3-=Fe3+NO+2H2O拆寫成兩個“半反應式”:氧化反應為 還原反應為 Fe-3e-=Fe3+ 4H+NO3-+3e-=NO+2H2O已知某一氧化還原反應為:CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O;其中氧化反應的半反應可寫為:CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O,則還原反應的半反應可寫為 解:根據(jù)化合價的變化判斷,F(xiàn)e+4
2、H+NO3-=Fe3+NO+2H2O中,氧化劑是NO3-,發(fā)生還原反應,NO3-失去3個電子生成NO;還原劑是Fe,發(fā)生氧化反應,F(xiàn)e失去3個電子生成Fe3+,電子轉(zhuǎn)移數(shù)是3,故答案為:Fe-3e-=Fe3+;4H+NO3-+3e-=NO+2H2O兩個半反應相加得總反應,所以一個半反應等于總反應減另一個半反應;總反應為CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O;一個半反應為CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O;總反應(CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O)減半反應(CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O)得2O2+8e-+4H2O=8OH-;故答案為:2O2+8e-
3、+4H2O=8OH-充電放電2、鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛的應用電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池反應為:Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2,下列有關鎳鎘電池的說法正確的是()A放電時電池內(nèi)部OH-向正極移動 B放電時正極附近溶液的pH減少 C充電時陽極反應為Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH- D充電時與直流電源正極相連的電極上發(fā)生Ni(OH)2轉(zhuǎn)化為NiO(OH)的反應解:A、放電時是原電池的工作原理,原電池工作時,電解質(zhì)中的陰離子OH-向負極移動,故A錯誤;B、放電時是原電池的工作原理,原電池工作時,正極上發(fā)生得電子得還原反應,即NiO(O
4、H)+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-,所以正極附近溶液的pH增大,故B錯誤;C、充電時是電解池的工作原理,電解池中,陽極發(fā)生失電子的氧化反應,即發(fā)生Ni(OH)2轉(zhuǎn)化為NiO(OH)的反應,故C錯誤;D、充電時是電解池的工作原理,電解池中,與直流電源正極相連的電極是陽極,陽極發(fā)生失電子的氧化反應,即即發(fā)生Ni(OH)2轉(zhuǎn)化為NiO(OH)的反應,故D正確故選D3鉛蓄電池在現(xiàn)代生活中具有廣泛的應用已知鉛蓄電池的電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液,其充電、放電按下式進行:Pb+PbO2+2H2SO4放電 充電 2PbSO4+2H2O,有關該電池的說法正確的是()A充電時化學能轉(zhuǎn)化為電能 B放電
5、時溶液中的H+向負極移動 C充電時電池的正極與電源的正極相連 D放電時負極反應:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-解:A、蓄電池充電時,屬于電解池的工作原理,電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置,故A錯誤;B、蓄電池放電時,相當于原電池的工作原理,原電池中電解質(zhì)里的陽離子移向正極,即放電時溶液中的H+向正極移動,故B錯誤;C、蓄電池的正極即二氧化鉛電極在放電時應該被還原,發(fā)生還原反應,在充電時,電源的正極相連的電極是陽極,也發(fā)生失電子的氧化反應,而這正好是相反的兩個過程,即充電時電池的正極與電源的正極相連,故C正確;D、放電時相當于原電池的工作原理,原電池的負極發(fā)生失電子的氧
6、化反應,即Pb+SO42-2e-=PbSO4,故D錯誤故選C4鐵、銅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應用請回答下列問題:(1)黃鐵礦(FeS2,其中S為-1價)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料其中一個反應為3FeS2+8O2高溫 6SO2+Fe3O4,氧化產(chǎn)物為 ,若有3molFeS2參加反應,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 (2)與明礬相似,硫酸鐵也可用作凈水劑某自來水廠用氯氣和綠礬(FeSO47H2O)一起凈水,其原理為 (用離子方程式表示)(3)鋼鐵的電化腐蝕簡單示意圖如右,將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學防護的簡單示意圖,請在右圖虛線框內(nèi)作出修改,并用箭頭標出電子流動方向?qū)懗鲂薷那暗匿撹F吸氧腐蝕石墨
7、電極的電極反應式 充電放電(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)可用作凈水劑,也可用于制造高鐵電池高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓高鐵電池的總反應為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH該電池放電時正極反應式為 用該電池電解100mL1molL-1的AgNO3溶液,當電路中通過0.1mol電子時,被電解溶液的pH為 (溶液體積變化忽略不計)(5)氧化亞銅是一種半導體材料,常用作制造整流器的材料,還可以用于光照條件下水分解的催化劑和農(nóng)作物的殺菌劑用右圖裝置可制得氧化亞銅,試寫出陽極的電極反應式 解:(1)反應3FeS
8、2+8O2 高溫 Fe3O4+6SO2,前后各元素化合價的變化情況如下:Fe:+2+3,化合價升高;S:-1+4,化合價升高;O:0-2,化合價降低;因此,在反應中FeS2還原劑,O2是氧化劑,F(xiàn)e2O3既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,SO2既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,在上述反應中共轉(zhuǎn)移32個電子,有3molFeS2參加反應,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為32mol;故答案為:SO2、Fe3O4、32mol;(2)因氯氣能將Fe2+氧化成Fe3+,以及Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體可以凈水,故答案為:Cl2+2Fe2+=2Fe3+2Cl- Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+;(3)根據(jù)犧牲陽極的陰極保
9、護法可知:需要保護的金屬作陰極,如圖所表示:吸氧腐蝕的正極的電極反應為:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-;(4)負極的電極反應:3Zn+6OH-=3Zn(OH)2,正極的電極反應:2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-,故答案為:2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-;陽極的電極反應:40H-4e-=2H20+O20.1mol 0.1mol 所以產(chǎn)生的H+的物質(zhì)的量為 0.1mol,其物質(zhì)的量濃度為1mol/L,所以PH=0,故答案為:0;(5)銅作陽極,生成了Cu2O,陽極的電極反應式:2Cu-2e-
10、+2OH-=Cu2O+H2O,故答案為:2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O5航天技術上使用的氫-氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點氫-氧燃料電池有酸式和堿式兩種,它們放電時的電池總反應式可表示為2H2+O2=2H2O酸式燃料電池的電解質(zhì)是酸,其負極反應可表示為: ,則其正極反應式可表示為: ;放電一段時間后電解質(zhì)溶液的pH將 (填“變大、變小、不變”)堿式氫-氧燃料電池中的電解質(zhì)是堿,其正極反應式為:O2+2H2O+4e-=4OH-,則其負極反應可表示為: 解:(1)該反應中氫氣失電子被氧化,氫氣失電子生成氫離子,所以電極反應式為2H2-4e-4H+氧氣得電子被還原,氧氣得電子
11、和溶液中的氫離子生成水,所以電極反應式為O2+4H+4e-2H2O;隨著反應的進行,生成的水越來越多,溶質(zhì)硫酸的量不變,所以導致溶液的濃度降低,所以溶液的PH值增大 故答案為:O2+4H+4e-2H2O;變大(2)該反應中氫氣失電子被氧化,氫氣失電子生成氫離子,氫離子和溶液中的氫氧根離子生成水,所以電極反應式為2H2+4OH-4e-=4H2O氧氣得電子被還原,氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子,所以電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH- 故答案為:2H2+4OH-4e-=4H2O6、電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用圖表示一個電解池,裝有電解液c;A、B是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連(1
12、)若A、B都是惰性電極,c是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時向U型管兩邊各滴入幾滴酚酞試液,試判斷a是 極(填“正”或“負”); B電極上的電極反應式為, (2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液c選用CuSO4溶液,則B電極的材料是,電極反應式為 (3)用惰性電極電解CuSO4溶液若陰極上析出Cu的質(zhì)量為3.2g,則陽極上產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為 ;、設計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是對21世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一最近有人制造了一種燃料電池,一個電極通入空氣,另一電極通入汽油蒸氣,電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2-離子回答如下問題:(1)以庚烷(C7
13、H16)代表汽油,這個電池放電時發(fā)生的化學反應的化學方程式是: (2)這個電池的負極發(fā)生的反應是: ;正極發(fā)生的反應是 ;固體電解質(zhì)里的O2-向 (填“正”或“負”)極移動(1分)7、電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。如圖表示一個電解池,裝有電解液c;A、B分別是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。(1)若A、B都是惰性電極,電解質(zhì)溶液c是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在U型管兩邊各滴入幾滴酚酞試液,試判斷a是 極(填“正”或“負”),B是 極(填“陰”或“陽”);A電極上的電極反應式為 ,B電極上的電極反應式為 ;檢驗A電極產(chǎn)物的方法是 。(2)如用電解法精煉粗銅,電解液c選用CuSO4溶液,則A電極的材料是 ,電極反應式為 ;B電極
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