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第一章 原电池、电解池电极反应式练习


高二化学活页作业 第一章 原电池、电解池电极反应式练习
班级 单元组 姓名 一、常见的原电池电极反应式的书写 (一) 、一次电池 1、铜锌电池又称伏打电池: (负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4) 负极: 正极: + 2+ 总反应离子方程式 Zn + 2H == H2↑+ Zn 2、铁碳电池(析氢腐蚀): (负极—Fe,正极—C,电解液——酸性) 负极: 正极:

+ 2+ 总反应离子方程式 Fe+2H ==H2↑+Fe 3、铁碳电池(吸氧腐蚀): (负极—Fe,正极—C,电解液——中性或碱性) 负极: 正极: 总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 ; (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池: (负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl 溶液) 负极: 正极: 总反应化学方程式: 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl 糊状物) 负极: 正极: 总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O 6、碱性锌锰干电池: (负极——Zn,正极——碳棒,电解液 KOH 糊状物) 负极: 正极: 总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 7、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液 NaOH ) 负极: 正极 : 总反应化学方程式: Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag 8、镁铝电池: (负极--Al,正极--Mg,电解液 KOH) 负极(Al): 正极(Mg) : - - 总反应化学方程式: 2Al + 2OH + 2H2O = 2AlO2 + 3H2↑ (二) 、充电电池 1、铅蓄电池: (负极—Pb 正极—PbO2 电解液— 稀硫酸) 放电时 负极: (氧化反应) 正极: (还原反应) 充电时 阴极: (还原反应) 阳极: (氧化反应) 总化学方程式 Pb+PbO2 + 2H2SO4
放电 充电

2PbSO4+2H2O

2、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH、电解质溶液为 KOH 溶液) 放电时 负极: (氧化反应) — – 正极: 2NiOOH + 2e + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH (还原反应) — – 充电时 阴极: Cd(OH)2 + 2e == Cd + 2 OH (还原反应) 阳极: (氧化反应) 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O 3、锂电池
放电 充电

Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

结构:锂、石墨、固态碘。
1

电极反应 4、氢镍可充电池

负极: 正极: I2 +2e- = 2I-

总化学方程式:2Li + I2 = 2LiI
-

负极:H2+2OH--2e- ==2H2O 总反应式为: (三) 、燃料电池

正极:2NiO(OH)+2H2O +2e-==2Ni(OH)2+2OH

1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H2 + O2 === 2H2O (1)电解质是 KOH 溶液(碱性电解质) 负极: (2)电解质是 H2SO4 溶液(酸性电解质) 负极: (3)电解质是 NaCl 溶液(中性电解质) 负极: (1)碱性电解质(铂为两极、电解液 KOH 溶液) 正极: (2)酸性电解质(铂为两极、电解液 H2SO4 溶液) 正极: 负极: 总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O 3、甲烷燃料电池 (1)碱性电解质(铂为两极、电解液 KOH 溶液) 正极: 负极: 总反应方程式: CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O (2)酸性电解质(铂为两极、电解液 H2SO4 溶液) 正极: 总反应方程式 正极: 负极: CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 负极: 负极: 总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH === 2K2CO3 + 6H2O 正极: 2、甲醇燃料电池 (注:乙醇燃料电池与甲醇相似 ) 正极: 正极:

4、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是 20%~30%的 KOH 溶液) 总反应方程式: N2H4+ O2 === N2 +2H2O 二、常见电解池电极反应归纳 (一) 、用惰性电极电解电解质溶液
1、

CuCl2 溶液 阴极: 总方程式: 阳极:

2、 HCl 溶液: 阴极: 总方程式: 3、H2SO4 溶液: 阴极: 总方程式: 4、NaOH 溶液: 阴极: 阳极:
2

阳极:

阳极:

总方程式: 5、Na2SO4 溶液: 阴极: 总方程式: 6、NaCl 溶液(氯碱工业) 阴极: 总方程式: 7、CuSO4 溶液 阴极: 总方程式: 8、电解 AgNO3 溶液 阳极: 电解 总方程式: 4 AgNO3+2H2O === 4Ag+O2 +4HNO3 (二) 、用活性电极材料电解电解质溶液 1、铜的电解精炼:粗铜作 电解质溶液。 阳极反应: 阴极反应: 极,接电源正极;精铜作为阴极,接电源 极;硫酸酸化的 CuSO4 溶液作为 阴极: 阳极: 阳极: 阳极:

2、电镀:镀层金属做阳极,镀件做阴极,含有镀层金属阳离子的盐溶液作为电镀液。 在铁钉上镀铜:铜做 阳极反应: (三) 、用惰性电极电解下列熔融电解质 1、熔融 NaCl 阴极: 总方程式: 2、熔融 MgCl2 阴极: 总方程式: 3、熔融 Al2O3(冶炼金属铝) 阴极: 总方程式: (四)、根据图示装置写出各电极反应式 1、B、C 为铜,A、D 为碳 A B C D ____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 阳极: 阳极: 阳极: 极,接电源正极;铁钉做 ;阴极反应: 极,接电源负极;电镀液采用含 的盐溶液。

(在镀件上析出) 。

2、NaCl 溶液中滴酚酞,电极 1 附近变红
3

1 2 3 4 5 6

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

三、专项训练:热化学方程式 书写下列反应的热化学方程式 1、25 C
0

1.01×10 Pa 下,1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ 热量,写出硫燃烧的热化学方程式。

5

2、0.5 mol CH4 完全燃烧生成 CO2 和 H2O(l)时,放出 445 kJ 的热量。写出热化学方程式。

3、已知在 1×10 Pa,298K 条件下,2mol 氢气燃烧生成水蒸气放出 484kJ 热量,热化学方程式是

5

4、101kPa 时 1molC 完全燃烧放出 393.5 kJ 的热量的热化学方程式

5、.32gCu(固态) 与适量 O2(气态) 反应, 生成 CuO(固态), 放出 78.5kJ 的热量;

6、1mol N2 (气态)与适量 O2 (气态) 反应,生成 NO2 (气态),吸收 68kJ 的热量;

7、14gN2 (气态)与适量 H2 (气态) 反应,生成 NH 3 (气态),放出 46.1kJ 的热量;

8、将 12.7g 固态碘与氢气完全反应生成碘化氢气体时,吸收 2.604KJ 的热量.

9、液化气的主要成分是丁烷(C4H10) ,当 10g 丁烷完全燃烧生成 CO2 和液态水时,放出热量为 500kJ, 写出丁烷燃烧的热化学方程式: 已知 1mol 液态水汽化时需要吸收 44kJ 的热量,则 C4H10(g)+13/2O2(g)=== 4CO2(g)+5H2O(g); △H== kJ /mol。 10、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把 0.4mol 液态肼和 0.8mol H2O2 混合 反应,生成氮气和水蒸气,放出 256.7kJ 的热量(相当于 25℃、101 kPa 下测得的热量)。 该反应的热化学方程式为 。

4

高二化学

第一章 原电池、电解池电极反应式练习答案

一、常见的原电池电极反应式的书写 (一) 、一次电池 - - 1、铜锌电池(又称伏打电池) : 负极: Zn–2e ==Zn2+ 正极: 2H++2e ==H2↑ - - 2、铁碳电池(析氢腐蚀): 负极: Fe–2e ==Fe2+ 正极:2H++2e ==H2↑ - - 3、铁碳电池(吸氧腐蚀):负极: 2Fe–4e ==2Fe2+ 正极:O2+2H2O+4e ==4 OH ? 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ;2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O - - 4.铝镍电池: 负极: 4Al–12e ==4Al3+ 正极:3O2+6H2O+12e ==12 OH ? - - 5、普通锌锰干电池:负极:Zn–2e ==Zn2+ 正极:2MnO2+2NH4++2e ==Mn2O3 +2NH3+H2O 6、碱性锌锰干电池: - - - 负极:Zn + 2OH– 2e == Zn(OH)2 正极:2MnO2 + 2H2O + 2e ==2MnO(OH) +2OH - - - - 7、银锌电池:负极:Zn+2OH –2e == ZnO+H2O 正极 :Ag2O + H2O + 2e == 2Ag + 2OH - - - - 8、镁铝电池: 负极(Al): 2Al + 8OH +6e = 2AlO2 +4H2O 正极(Mg) : 6H2O + 6e = 3H2↑+6OH– (二) 、二次电池(又叫蓄电池或充电电池) 1、铅蓄电池: (负极—Pb 正极—PbO2 电解液— 稀硫酸) - - 放电时 负极: Pb-2e +SO42 =PbSO4 (氧化反应) - + 2- 正极: PbO2+2e +4H +SO4 =PbSO4+2H2O (还原反应) 充电时 阴极: PbSO4 + 2H+ + 2e-== Pb+H2SO4 (还原反应) 阳极: PbSO4 + 2H2O - 2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+ (氧化反应) 总化学方程式 Pb+PbO2 + 2H2SO4
放电 充电

2PbSO4+2H2O

2、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH、电解质溶液为 KOH 溶液) 放电时 负极: Cd -2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2 (氧化反应) 正极: 2NiOOH + 2e— + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– (还原反应) 充电时 阴极: Cd(OH)2 + 2e—== Cd + 2 OH– (还原反应) 阳极:2 Ni(OH)2 -2e—+ 2 OH– == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应) 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O
放电 充电

Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

3、锂电池 结构:锂、石墨、固态碘。 电极反应 :负极: 2Li-2e- = 2Li+ 正极: I2 +2e- = 2I总化学方程式:2Li + I2 = 2LiI 4、氢镍可充电池 负极:H2+2OH--2e- ==2H2O 正极:2NiO(OH)+2H2O +2e-==2Ni(OH)2+2OH
-

总反应式为:H2+2NiO(OH)== 2Ni(OH)2 (三) 、燃料电池 1、氢氧燃料电池 (1)电解质是 KOH 溶液(碱性电解质) 负极:2H2 – 4e


+ 4OH— === 4H2O


正极:O2 + 2H2O + 4e




=== 4OH—

(2)电解质是 H2SO4 溶液(酸性电解质) 负极:2H2 –4e === 4H+ 2、甲醇燃料电池 (1)碱性电解质 正极:3O2 + 12e (2)酸性电解质 正极:3O2 + 12e + 12H+ == 6H2O 负极:2CH3OH –12e +2H2O==12H++2CO2 3、甲烷燃料电池
- - -

正极:O2 + 4H+ + 4e

=== 2H2O === 4H+ 正极:O2 + 2H2O + 4e


(3)电解质是 NaCl 溶液(中性电解质) 负极:2H2 – 4e



=== 4OH—

+ 6H2O=== 12OH



负极:2CH3OH – 12e + 16OH— === 2CO32 +12H2O
- -

5

(1)碱性电解质 正极: 2O2 + 4H2O + 8e (2)酸性电解质 正极: 2O2 + 8e + 8H+ == 4H2O
- -

== 8OH—

负极: CH4 + 10OH— -8e 负极: CH4 - 8e




== CO32



+ 7H2O

+ 2H2O == 8H+ + CO2


4、肼(N2H4)燃料电池 正极: O2 + 2H2O + 4e


== 4OH— 负极: N2H4+ 4OH— – 4e === N2 +2H2O

二、常见电解池电极反应归纳 (一) 、用惰性电极电解电解质溶液 1、电解 CuCl2 溶液 阳极:2Cl——2e—==Cl2 2 电解 HCl 溶液 阳极:2Cl——2e—==Cl2 3、电解 H2SO4 溶液 阳极:4OH——4 e—==2H2O+O2 4、电解 NaOH 溶液 阳极:4OH——4 e—==2H2O+O2 5、电解 Na2SO4 溶液 阳极:4OH——4 e—==2H2O+O2 6、电解 NaCl 溶液 阴极:4H++4e— ==2H2 电解 总:2H2O === 2H2 + O2 阴极:4H++4e— ==2H2 电解 总:2H2O === 2H2 + O2 阴极:4H++4e— ==2H2 电解 总:2H2O == 2H2 + O2 阴极:2H++2e— ==H2 电解 总:2HCl === H2 +Cl2 阴极:Cu2++2e—==Cu 电解 总:CuCl2 === Cu+Cl2

阳极:2Cl——2e—==Cl2 电解 总: 2NaCl+2H2O === H2 +Cl2 +2NaOH 阳极:4OH——4 e—==2H2O+O2 电解 总: 2 CuSO4+2H2O === 2Cu+O2 +2H2SO4 7、电解 CuSO4 溶液 阳极:4OH——4 e—==2H2O+O2 电解 总: 4 AgNO3+2H2O === 4Ag+O2 +4HNO3 8、电解 AgNO3 溶液 (二) 、电解原理应用

阴极:2H++2e— ==H2

阴极:2Cu2++4e—==2Cu

阴极:4Ag++4e—==4Ag

1、铜的电解精炼:粗铜作阳极 ,接电源正极;精铜作为阴极,接电源负极 ;硫酸酸化的 CuSO4 溶液作为电解 质溶液。阳极反应:Cu -2e— = Cu2


阴极反应: Cu2 +2e— = Cu
+ +

2、电镀: 镀层金属做阳极,镀件做阴极,含有镀层金属阳离子的盐溶液作为电镀液。 在铁钉上镀铜:铜做阳极,接电源正极;铁钉做阴极,接电源负极;电镀液采用含 Cu2 的盐溶液。阳极反 应:Cu -2e— = Cu2 ;阴极反应:Cu2 +2e— = Cu(在镀件上析出) 。
+ +

(三)答案:略

(四) 、答案:略

三、专项训练:热化学方程式 1——9 小题答案:略 10、把 0.4mol 液态肼和 0.8mol H2O2 混合反应,生成氮气和水蒸气,放出 256.7kJ 的热量(相当于 25℃、101 kPa 下测得的热量)。该反应的热化学方程式为 N2H4(l)+2H2O2(l) = N2(g) +4H2O(g) △H=-644.25 KJ/mol

6


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