微專題?大素養(yǎng)①章末共享微專題一新型電源中電極反應(yīng)式的書寫首先根據(jù)電池反應(yīng)分析物質(zhì)得失電子情況，然后考慮電極反應(yīng)生成的物質(zhì)是否跟電解質(zhì)溶液中的離子發(fā)生反應(yīng)；對(duì)于較復(fù)雜的電極反應(yīng)，可以利用總反應(yīng)方程式減去較簡(jiǎn)單一極的電極反應(yīng)式，從而得到較復(fù)雜一極的電極反應(yīng)式。【微訓(xùn)練一】1．微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置，利用微生物處理有機(jī)廢水獲得電能，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)海水淡化。現(xiàn)以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極，用下圖裝置處理有機(jī)廢水(以含CH3COO－的溶液為例)。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.負(fù)極反應(yīng)為CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋B．隔膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜C．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，模擬海水理論上除鹽58.5gD．電池工作一段時(shí)間后，正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1答案：B解析：結(jié)合圖示可知放電時(shí)的電極反應(yīng)如下：根據(jù)上述分析可知，A項(xiàng)正確；該電池工作時(shí)，Cl－向a極移動(dòng)，Na＋向b極移動(dòng)，即隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，向a極和b極分別移動(dòng)1molCl－和1molNa＋，則模擬海水理論上可除鹽58.5g，C項(xiàng)正確；電池工作時(shí)負(fù)極產(chǎn)生CO2，正極產(chǎn)生H2，結(jié)合正、負(fù)極的電極反應(yīng)知，一段時(shí)間后，正極和負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1，D項(xiàng)正確。電極名稱電極反應(yīng)負(fù)極(a極)CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋正極(b極)2H＋＋2e－===H2↑2．(雙選)一種鎂氧電池如圖所示，電極材料為金屬鎂和吸附氧氣的活性炭，電解液為KOH濃溶液。下列說法錯(cuò)誤的是(

)

A．電池總反應(yīng)式為2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2B．正極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋C．活性炭可以加快O2在負(fù)極上的反應(yīng)速率D．電子的移動(dòng)方向由a經(jīng)外電路到b答案：BC解析：A對(duì)，電池總反應(yīng)式為2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2。B錯(cuò)，正極是氧氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。C錯(cuò)，氧氣在正極參與反應(yīng)。D對(duì)，電子由負(fù)極a經(jīng)外電路移向正極b。3．我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種智能雙模式海水電池，滿足水下航行器對(duì)高功率和長(zhǎng)續(xù)航的需求，負(fù)極為Zn，正極放電原理如圖。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．電池以低功率模式工作時(shí)，NaFe[Fe(CN)6]作催化劑B．電池以低功率模式工作時(shí)，Na＋的嵌入與脫嵌同時(shí)進(jìn)行C．電池以高功率模式工作時(shí)，正極反應(yīng)式為NaFe[Fe(CN)6]＋e－＋Na＋===Na2Fe[Fe(CN)6]D．若在無溶解氧的海水中，該電池仍能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)續(xù)航的需求答案：D解析：A對(duì)，電池以低功率模式工作時(shí)，負(fù)極是Zn－2e－===Zn2＋，正極上是NaFe[Fe(CN)6]獲得電子，然后與吸附在它上面的氧氣發(fā)生反應(yīng)，方程式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，OH－從NaFe[Fe(CN)6]上析出，NaFe[Fe(CN)6]的作用是作催化劑。B對(duì)，電池以低功率模式工作時(shí)，電子進(jìn)入NaFe[Fe(CN)6]時(shí)Na＋嵌入；當(dāng)形成OH－從NaFe[Fe(CN)6]析出時(shí)，Na＋從NaFe[Fe(CN)6]脫嵌，因此Na＋的嵌入與脫嵌同時(shí)進(jìn)行。C對(duì)，電池以高功率模式工作時(shí)，正極上NaFe[Fe(CN)6]獲得電子被還原為Na2Fe[Fe(CN)6]，正極的電極反應(yīng)式為NaFe[Fe(CN)6]＋e－＋Na＋===Na2Fe[Fe(CN)6]。D錯(cuò)，若在無溶解氧的海水中，低功率模式工作時(shí)需要氧氣參與反應(yīng)，因此該電池不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)續(xù)航的需求。4．鎂燃料電池作為一種高能化學(xué)電源，具有良好的應(yīng)用前景。如圖是鎂—空氣燃料電池工作原理示意圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是(

)A．該電池Mg作負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B．該電池的正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．電池工作時(shí)，電子通過導(dǎo)線由碳電極流向Mg電極D．當(dāng)電路中通過0.2mol電子時(shí)，消耗O2的體積為1.12L答案：B解析：A錯(cuò)，該電池Mg作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。B對(duì)，該電池的正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。C錯(cuò)，電池工作時(shí)，電子通過導(dǎo)線由Mg電極流向碳電極。D錯(cuò)，狀況不知，無法求氣體的體積。微專題二多池串聯(lián)組合裝置的解題方法1．有外接電源電池類型的判斷方法有外接電源的各電池均為電解池，若電池陽極材料與電解質(zhì)溶液中的陽離子相同，則該電池為電鍍池。如：

則甲為電鍍池，乙、丙均為電解池。2．無外接電源電池類型的判斷方法(1)直接判斷非常直觀明顯的裝置，如燃料電池、鉛蓄電池等在電路中為原電池，則其他裝置為電解池。如圖所示，A為原電池，B為電解池。(2)根據(jù)電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液判斷原電池一般是兩種活潑性不同的金屬電極或一種金屬電極和—個(gè)碳棒作電極；而電解池則一般都是兩個(gè)惰性電極，如兩個(gè)鉑電極或兩個(gè)碳棒。原電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。如圖所示，B為原電池，A為電解池。(3)根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷在某些裝置中根據(jù)電極反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象可判斷電極，并由此判斷電池類型。如圖所示，C極溶解，D極上析出Cu，B極附近溶液變紅，A極上放出黃綠色氣體，則可知乙是原電池，D是正極，C是負(fù)極；甲是電解池，A是陽極，B是陰極。B、D極發(fā)生還原反應(yīng)，A、C極發(fā)生氧化反應(yīng)。【微訓(xùn)練二】1．如圖所示是一個(gè)化學(xué)過程的示意圖。(1)圖中甲池是________(填“電解池”或“原電池”)裝置，其中OH－移向________(填“CH3OH”或“O2”)極。(2)寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式：__________________________________。原電池CH3OH

(3)向乙池兩電極附近滴加適量紫色石蕊溶液，附近變紅的電極為____(填“C”或“Ag”)電極，并寫出此電極的反應(yīng)式：____________________________________________。(4)乙池中總反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________。C2H2O－4e－===O2↑＋4H＋4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋

解析：(3)(4)C電極與原電池正極相連，則為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，Ag電極與原電池負(fù)極相連，為陰極，電極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag，電解過程的總反應(yīng)式為4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋，因此當(dāng)向乙池兩電極附近滴加適量紫色石蕊溶液，附近變紅的電極為C電極。(5)當(dāng)乙池中Ag電極的質(zhì)量增加5.40g時(shí)，乙池的pH是___(若此時(shí)乙池中溶液的體積為500mL)；此時(shí)丙池某電極析出1.60g某金屬，則丙池中的某鹽溶液可能是____(填字母)。A.MgSO4溶液B．CuSO4溶液C．NaCl溶液D．AgNO3溶液1BD解析：當(dāng)乙池中Ag電極的質(zhì)量增加5.40g時(shí)，析出Ag的物質(zhì)的量為0.05mol，則生成H＋的物質(zhì)的量為0.05mol，由此可得溶液的pH＝1。根據(jù)放電規(guī)律，本題首先排除選項(xiàng)A和選項(xiàng)C。當(dāng)乙池中Ag電極的質(zhì)量增加5.40g時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為0.05mol，當(dāng)丙池中電極上析出1.60g金屬銅時(shí)，正好轉(zhuǎn)移0.05mol電子，選項(xiàng)B正確。若丙池中為AgNO3溶液，且AgNO3溶液不足時(shí)，金屬Ag全部析出后再電解水，析出Ag的質(zhì)量也可能為1.60g，選項(xiàng)D正確。2．如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。下列有關(guān)說法正確的是(

)A．反應(yīng)一段時(shí)間后，乙裝置中生成的氫氧化鈉在鐵極區(qū)B．乙裝置中鐵電極為陰極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋C．通入氧氣的一極為正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為O2－4e－＋2H2O===4OH－D．反應(yīng)一段時(shí)間后，丙裝置中硫酸銅溶液濃度保持不變答案：A解析：燃料電池中，通入甲醚的電極是負(fù)極，通入氧氣的電極是正極，所以Fe電極為陰極，C電極為陽極，精銅為陰極，粗銅為陽極；乙中Fe為陰極，陰極上氫離子放電生成氫氣，所以乙裝置中生成的氫氧化鈉在鐵極區(qū)，故A正確；乙裝置中鐵電極為陰極，陰極上溶液中的氫離子得電子，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，故B錯(cuò)誤；正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故C錯(cuò)誤；丙裝置中陽極上活潑性比銅強(qiáng)的金屬先失電子，陰極上只有銅離子得電子，由于兩極上得失電子數(shù)目相等，所以溶解的Cu與生成的Cu的量不相等，溶液中銅離子濃度減小，故D錯(cuò)誤。3．關(guān)于如圖所示裝置的判斷，下列敘述正確的是(

)

A．左邊的裝置是電解池，右邊的裝置是原電池B．該裝置中銅為正極，鋅為負(fù)極C．當(dāng)銅片的質(zhì)量變化12.8g時(shí)，a極上消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24LD．裝置中電子的流向：a→Cu→經(jīng)過CuSO4溶液→Zn→b答案：C

4．如圖所示：甲池的總反應(yīng)為N2H4＋O2===N2＋2H2O，下列關(guān)于該電池工作時(shí)的說法錯(cuò)誤的是(

)

A．該裝置工作時(shí)，石墨電極上有氣體生成B．甲池中負(fù)極反應(yīng)為N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2OC．甲池和乙池中溶液的pH均減小D．當(dāng)甲池中消耗0.1molN2H4時(shí)，乙池中理論上最多產(chǎn)生6.4g固體答案：D解析：甲池為堿性燃料電池，通入N2H4的電極為負(fù)極，通入O2的電極為正極，所以石墨電極為陽極，陽極的電極反應(yīng)為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，故A正確；甲池中負(fù)極上N2H4發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成N2，電極反應(yīng)為N2H4－