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

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41一種燃料電池中發(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()ACH3OH(g)O2(g)=H2O(l)CO2(g)2H(aq)2eBO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l)CCH3OH(g)H2O(l)6e=CO2(g)6H(aq)DO2(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：C2LiSOCl2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LiAlCl4SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li2SOCl2=4LiClSSO2。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_，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：Lie=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：2SOCl24e=4ClSSO2。(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)LiLie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣味氣體生成SOCl2H2O=SO22HCl(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)AsO2I2HAsOI2H2O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：()向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸，發(fā)現(xiàn)微安培表指針偏轉(zhuǎn)；()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?huì)相反？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)()操作過程中C1棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(3)()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2I2e=I2，B燒杯中的電極反應(yīng)為2HAsO2e=AsOH2O。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()操作中電極相反，故指針偏轉(zhuǎn)方向相反。答案：(1)操作()化學(xué)平衡正向移動(dòng)，故C1為負(fù)極，C2為正極；操作()化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，C2為負(fù)極，C1為正極(2)2I2e=I2(3)AsO2OH2e=AsOH2O