2019北京高三二模考试化学电解

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　　2019北京高三二模诊断化学电解(一)

　　一、电解的原理

　　1.电解定义

　　在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

　　2.能量转化形式

　　电能转化为化学能。

　　3.电解池

　　(1)构成条件

　　①有与电源相连的两个电极。

　　②电解质溶液(或熔融盐)。

　　③形成闭合回路。

　　4.分析电解过程的思维程序

　　(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

　　(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。

　　(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序

　　阴极：阳离子放电顺序：

　　Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

　　阳极：

　　活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。

　　(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。

　　(5)较后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

　　2019北京高三二模诊断化学电解(二)

　　1.铝—镍电池(负极—Al，正极—Ni，电解液—NaCl溶液、O2)

　　负极：4Al-12e-=4Al3+;

　　正极：3O2+6H2O+12e-=12OH-;

　　总反应式：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。

　　2.镁—铝电池(负极—Al，正极—Mg，电解液—KOH溶液)

　　负极：2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O;

　　正极：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-;

　　总反应离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。

　　3.锂电池一型(负极—Li，正极—石墨，电解液—LiAlCl4—SOCl2)

　　已知电池总反应式：4Li+2SOCl2=SO2↑+4LiCl+S。

　　试写出正、负极反应式：

　　负极：4Li-4e-=4Li+;

　　正极：2SOCl2+4e-=SO2↑+S+4Cl-。

　　4.铁—镍电池(负极—Fe，正极—NiO2，电解液—KOH溶液)

　　已知Fe+NiO2+2H2O放电充电Fe(OH)2+Ni(OH)2，则：

　　负极：Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2;

　　正极：NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-。

　　阴极：Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-;

　　阳极：Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O。

　　5.LiFePO4电池(正极—LiFePO4，负极—Li，含Li+导电固体为电解质)

　　已知FePO4+Li放电充电LiFePO4，则

　　负极：Li-e-=Li+;

　　正极：FePO4+Li++e-=LiFePO4。

　　阴极：Li++e-=Li;

　　阳极：LiFePO4-e-=FePO4+Li+。

　　2019北京高三二模诊断化学电解(三)

　　6.高铁电池(负极—Zn，正极—石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质)

　　已知：3Zn+2K2FeO4+8H2O放电充电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，则：

　　负极：3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2;

　　正极：2FeO4 2-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-。

　　阴极：3Zn(OH)2+6e-=3Zn+6OH-;

　　阳极：2Fe(OH)3-6e-+10OH-=2FeO4 2-+8H2O。

　　7.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-;

　　总反应方程式：2H2+O2=2H2O。

　　(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)

　　负极：2H2-4e-=4H+;

　　正极：O2+4H++4e-=2H2O;

　　总反应方程式：2H2+O2=2H2O。

　　(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)

　　负极：2H2-4e-=4H+;

　　正极：O2+2H2O+4e-=4OH-;

　　总反应方程式：2H2+O2=2H2O。

　　8.甲烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入甲烷、电解液有三种)

　　(1)电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)

　　正极：2O2+8e-+4CO2=4CO32-;

　　负极：CH4-8e-+4CO32-=5CO2↑+2H2O;

　　总反应方程式：CH4+2O2=CO2↑+2H2O。

　　(2)酸性电解质(电解液为H2SO4溶液)

　　正极：2O2+8e-+8H+=4H2O;

　　负极：CH4-8e-+2H2O=CO2↑+8H+;

　　总反应方程式：CH4+2O2=CO2↑+2H2O。

　　(3)碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH溶液)

　　正极：2O2+8e-+4H2O=8OH-;

　　负极：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;

　　总反应方程式：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O。

　　9.甲醇燃料电池

　　(1)碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH溶液)

　　正极：3O2+12e-+6H2O=12OH-;

　　负极：2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O;

　　总反应方程式：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。

　　(2)酸性电解质(铂为两极、电解液为H2SO4溶液)

　　正极：3O2+12e-+12H+=6H2O;

　　负极：2CH3OH-12-+2H2O=12H++2CO2;

　　总反应方程式：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。

　　10.CO燃料电池(总反应方程式均为2CO+O2=2CO2)

　　(1)熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气)

　　正极：O2+4e-+2CO2=2CO32-;

　　负极：2CO+2CO32--4e-=4CO2。

　　(2)酸性电解质(铂为两极、电解液为H2SO4溶液)

　　正极：O2+4e-+4H+=2H2O;

　　负极：2CO-4e-+2H2O=2CO2+4H+。

 

 

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