备战2020高考化学二轮主观题必刷题集 专题08 电极反应方程式专练（解析）.doc

《备战2020高考化学二轮主观题必刷题集 专题08 电极反应方程式专练（解析）.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题8电极反应方程式专练1．锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。（1）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式。（2）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有（填化学式）。【答案】（1）Li1-xCoO2+LixC

2、6=LiCoO2+6C（2）Li+从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4【解析】（1）充放电过程中，LiCoO2和Li1-xCoO2发生氧化还原反应生成LiCoO2和C，反应方程式为Li1-xCoO2+LixC6＝LiCoO2+6C。（2）放电时，负极上生成锂离子，锂离子向正极移动并进入正极材料中，所以“放电处理”有利于锂在正极的回收，根据流程图知，可回收到的金属化合物有Al（OH）3、CoCO3、Li2SO4。2．CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问

3、题：（1）O2辅助的Al～CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式：________。电池的正极反应式：6O2+6e−6O2−6CO2+6O2−3C2O42−反应过程中O2的作用是________。该电池的总反应式：________。【答案】Al–3e–=Al3+（或2Al–6e–=2Al3+）催化剂2Al+6CO2=Al2(C2O4)3【解析】（1）明显电池的负极为Al，所以反应一定是Al失电子，该电解质为氯化铝离子液体，所以Al失电子

4、应转化为Al3+，方程式为：Al–3e–=Al3+（或2Al–6e–=2Al3+）。根据电池的正极反应，氧气再第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧气为正极反应的催化剂。将方程式加和得到，总反应为：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。3．利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________溶液（填化学式），阳极电极反应式为_________，电解过程中Li+向_____

5、电极迁移（填“A”或“B”）。【答案】（1）LiOH；2Cl‾—2e‾=Cl2↑；B【解析】（1）根据示意图，B极区生产H2，同时生成LiOH，则B极区电解液不能是LiCl溶液，如果是LiCl溶液则无法得到纯净的LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液；电极A为阳极，阳极区电解液为LiCl溶液，根据放电顺序，阳极上Cl‾失去电子，则阳极电极反应式为：2Cl‾—2e‾=Cl2↑；根据电流方向，电解过程中Li+向B电极迁移。4．石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%

6、)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下：（注：SiCl4的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC）（1）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下图防腐示意图，并作相应标注。【答案】（5）【解析】（5）铜的化学性质比石墨活泼，所以应用外加电流的阴极保护法保护铜，所以石墨作阳极，铜作阴极。在图中注明电源的正负极，石墨与正极相连，铜与负极相连。5．锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中

7、，生成LiMnO2。回答下列问题：（1）外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。（2）电池正极反应式为___________________________________。（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________________________。【答案】baMnO2+e－+Li+=LiMnO2否电极Li是活泼金属，能与水反应【解析】试题分析：(1)外电路

8、的电流方向是由正极b流向负极a。（2）在电池正极b上发生的电极反应式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2;(3)由于负极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反应，所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。6．NH3经一系列反应可以得到HNO3，如下图所示。（1）IV中，电解NO制