高中化學(xué) 第四章 第二節(jié) 小專題大智慧 原電池電極反應(yīng)式的書寫 新人教版選修4

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1、高中化學(xué) 第四章 第二節(jié) 小專題大智慧 原電池電極反應(yīng)式的書寫 新人教版選修4 1．一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是(　　) A．CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－ B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l) C．CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq) D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－ 解析：燃料電池中，負(fù)極燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即負(fù)極反應(yīng)中不可能有氧氣參與。 答案：C

2、 2．LiSOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質(zhì)是LiAlCl4SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。 請回答下列問題： (1)電池的負(fù)極材料為________，發(fā)生的電極反應(yīng)為________________________； (2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為__________________________________________； (3)SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________

3、_________________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________； (4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是_______________________。 解析：分析反應(yīng)的化合價(jià)變化，可得Li為還原劑，SOCl2為氧化劑。 (1)負(fù)極材料為Li(還原劑)，電極反應(yīng)式為： Li－e－===Li＋。 (2)正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)式得到： 2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。 (3)題中給出有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物，則沒有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物應(yīng)為SO2和HCl，所以

4、現(xiàn)象應(yīng)該為出現(xiàn)白霧和有刺激性氣味氣體生成。 (4)因?yàn)闃?gòu)成電池的主要成分Li能和氧氣、水反應(yīng)，且SOCl2也與水反應(yīng)。 答案：(1)Li　Li－e－===Li＋ (2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑ (3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣味氣體生成 SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑ (4)因?yàn)闃?gòu)成電池的主要成分Li能和氧氣、水反應(yīng)，且SOCl2也與水反應(yīng) 3．已知反應(yīng)AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I(xiàn)2＋H2O是可逆反應(yīng)。設(shè)計(jì)如圖裝置(鹽橋中的陰、陽離子可以自由移動(dòng)，鹽橋在原電池中不參與反應(yīng)，只起導(dǎo)體作用)，進(jìn)行下述操作：(Ⅰ)向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸，發(fā)現(xiàn)微安培

5、表指針偏轉(zhuǎn)；(Ⅱ)若改往B燒杯中滴加40%NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)微安培表指針向前述相反方向偏轉(zhuǎn)。 (1)兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)槭裁磿喾?？試用電極反應(yīng)和化學(xué)平衡移動(dòng)的原理解釋此現(xiàn)象。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)(Ⅰ)操作過程中C1棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為______________________________

6、___ ________________________________________________________________________。 (3)(Ⅱ)操作過程中C2棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為__________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：該電池反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，當(dāng)向B燒杯中加入濃鹽酸時(shí)，c(H＋)增大，平衡正向移動(dòng)，此時(shí)I－被氧化，C1為負(fù)極，C2為正極，A燒杯中的電極反應(yīng)為2I－－2e－===I2，B燒杯中的電極反應(yīng)為2H＋＋AsO＋2e－===AsO＋H2O。當(dāng)向B燒杯中加入NaOH溶液時(shí)，c(H＋)降低，平衡逆向移動(dòng)，此時(shí)C2為負(fù)極，C1為正極，與(Ⅰ)操作中電極相反，故指針偏轉(zhuǎn)方向相反。 答案：(1)操作(Ⅰ)化學(xué)平衡正向移動(dòng)，故C1為負(fù)極，C2為正極；操作(Ⅱ)化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，C2為負(fù)極，C1為正極 (2)2I－－2e－===I2 (3)AsO＋2OH－－2e－===AsO＋H2O