电化学练习题带答案.pdf

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1、电化学练习电化学练习1铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为 FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是()。A电池的电解液为碱性溶液，正极为 Ni2O3，负极为 FeB电池放电时，负极反应为 Fe2OH 2e =Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近溶液的 pH 降低D电池充电时，阳极反应为 2Ni(OH)22OH 2e =Ni2O33H2O2镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有 mol 电子发生转移，下列说法正确的是()有 g 金属被腐蚀有 g 金属被腐蚀在标准状况下有 L 气体放出在标准状况下有 L 气体放出 A B C D3.某固体酸燃料电池以

2、CsHSO4固体为电解质传递 H ，其基本结构如图，电池总反应可表示为：2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从 b 极流向 a 极 Bb 极上的电极反应式为：O22H2O4e =4OHC每转移 mol 电子，消耗 L 的 H2 DH 由 a 极通过固体酸电解质传递到 b 极4如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H )和电子，电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，该电池总反应式为：2CH3OH3O2=2CO24H2O。下列有关该电池的说法错误的是()A右边的电极为电池的负极，b 处通入的是空气 B左边的电

3、极为电池的负极，a 处通入的是甲醇C电池负极的反应式为：2CH3OH2H2O12e =2CO212HD电池正极的反应式为：3O212H 12e =6H2O5.铅蓄电池的工作原理为：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，研读下图，下列判断不正确的是()AK 闭合时，d 电极反应式：PbSO42H2O2e =PbO24H B当电路中转移 mol 电子时，中消耗的 H2SO4为 mol2-CK 闭合时，中 SO4向 c 电极迁移 DK 闭合一段时间后，可单独作为原电池，d 电极为正极6获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为 AlI3溶液，已知电池

4、总反应为：2Al3I2=2AlI3。下列说法不正确的是()A该电池负极的电极反应为：Al3e =Al B电池工作时，溶液中铝离子向正极移动C消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多D该电池可能是一种可充电的二次电池7 最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为：Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。下列说法不正确的是()A该电池 Zn 为负极，MnO2为正极 B该电池的正极反应为：MnO2e H2O=MnOOHOHC导电时外电路电子由 Zn 流向 MnO2，内电路电子由 MnO2流向 ZnD

5、电池工作时水分子和 OH 都能通过薄层纸片8防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法：如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。 (1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀， 请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应： 正极： _；负极：_。(2)在海洋工程上，通常用铝合金(AlZnCd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的电极反应为：_；在 实 际 应 用 中 ， 用 铝 合 金 而 不 选 用 纯 铝 。 纯 铝 不 能 很 好 地 起 到 保 护 作 用 ， 其 原 因 是_。 (3)钢铁表面常电镀一层 Cr 而达到防腐蚀的目的，这是由于 Cr 具有优良的抗腐蚀性能所决定的。请回答：

6、电镀过程中，阴极是_，电解质溶液中一定含有_离子，阳极材料是_；电镀 Cr 时，22不能使用 CrO4或 Cr2O7作为电镀液，请说明原因：_。9(14 分)如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中 X 为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题：(1)通入氧气的电极为_(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应式_。(2)铁电极为_(填“阳极”或“阴极”)， 石墨电极(C)的电极反应式为_。(3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在_(填“铁极”或“石墨极”)区，简述理由是_。(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中阳极上电极反应式为_，反应一

7、段时3间，硫酸铜溶液浓度将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)若在标准状况下，有 2.24 L 氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为_；丙装置中阴极析出铜的质量为_。110.铜、锌为两个电极，烧杯中盛有 200 mL 1 molL的 CuSO4溶液为电解质溶液组成原电池。若初始时 Zn 片与 Cu 片质量相等， 实验结束后， 称得两极质量差为 g， 则反应中转移电子的物质的量为_，反应后溶液中溶质的物质的量浓度为_(忽略溶液体积的变化)11 Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是 ZnCl2-NH4Cl 混合溶液。若 ZnCl2-NH4Cl 混合溶液中含2有杂质 C

8、u ，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_。2欲除去 Cu ，最好选用下列试剂中的_(填代号)。aNaOHbZn cFedNH3H2O12下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，请回答下列问题：(1)M 电极的名称为_(填“阳极”或“阴极”)；通入 O2的 Pt 电极的电极反应式为_。(2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银 g 时，甲池中理论上消耗 O2为_L(标准状况下)；若此时乙池溶液的体积为 400 mL，则乙池中溶液的 pH 为_。(3)若在常温常压下，1 g C2H5OH 燃烧生成 CO2和液态 H2O 时放出热量为 kJ，表示该反应的热化学方程式为_。13pHa的某电解质溶液中，插

9、入两支惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pHa，则该电解质可能是() ANaOH BH2SO4 CAgNO3 DNa2SO414 如图甲进行实验， 若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。 下列叙述不正确的是()AE 表示反应生成 Cu 的物质的量 BE 表示反应消耗 H2O 的物质的量CF 表示反应生成 H2SO4的物质的量 DF 表示反应生成 O2的物质的量15按下图装置实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示()c(Ag )c(AgNO3)a 棒的质量b 棒的质量溶液的 pHA B C D16如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极。将电源接通后，向(乙

10、)中滴入酚酞溶液，在F 极附近显红色。则以下说法正确的是(双选)()A电源 B 极是正极B(甲)、(乙)装置的 C、D、E、F 电极均有单质生成，其物质的量之比为 1222C欲用(丙)装置给铜镀银，H 应该是 Ag，电镀液是 AgNO3溶液D装置(丁)中 Y 极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷117用石墨作电极，电解 1 molL下列物质的溶液，溶液的 pH 保持不变的是()AHCl BNaOH CNa2SO4 DNaCl2218在水中加等物质的量的 Ag 、Pb 、Na 、SO4、NO3、Cl ，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为()A108

11、 B16207 C81 D10819用惰性电极电解饱和 Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后()2A溶液的 pH 变大 Bc(Na )与c(CO3)的比值变大C溶液浓度变大，有晶体析出 D溶液浓度不变，有晶体析出20关于下图所示装置的判断，叙述正确的是()A左边的装置是电解池，右边的装置是原电池 B该装置中铜为正极，锌为负极C当铜片的质量变化为 g 时，a 极上消耗的 O2在标准状况下的体积为 LD装置中电子的流向是：aCu经过 CuSO4溶液Znb21.取一张用饱和 NaCl 溶液浸湿的 pH 试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心

12、圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是()Ab 电极是阴极 Ba 电极与电源的正极相连接C电解过程中，水是氧化剂 Db 电极附近溶液的 pH 变小22.如图，X 和 Y 均为石墨电极。(1)若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，电解反应的离子方程式为_；电解过程中_(填“阴”或“阳”)极附近会出现红色。(2)若电解液为 500 mL 含 A 溶质的某蓝色溶液，电解一段时间，观察到 X 电极表面有红色的固态物质生成，Y 电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出 X 电极，洗涤、干燥、称量，电极质量增加 g。电解后溶液的 pH 为_；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入

13、一定量的_(填加入物质的化学式)。(假设电解前后溶液的体积不变)Y 电极产生气体的体积为_L。请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是_；并设计实验验证你的推测，写出实验的操作步骤、现象和结论：_。23如图是两种溶液进行电解的装置，电极 A 是由金属 M 制成的，M 的硝酸盐的化学式为 M(NO3)2，B、C、D 都是铂电极，P、Q 是电池的两极，电路接通后，试回答下列问题：(1)电极 B 上金属 M 沉淀出来：B 电极反应为_，A 极上电极反应为_电极 C 电极反应为_，电极 D 电极反应为_。(2)电池中 P 是_ 极，Q 是_极。24.工业上电解饱和食盐水的方法之一是将两个电极室用离子交换膜

14、隔开(如图所示)，其目的是_，阳极室(A 处)加入_，阴极室(B 处)加入_，离子交换膜只许_离子通过。25燃料电池已用于宇宙飞船及潜艇中。 （1)阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反应为2H2O2=2H2O，电解液为 KOH 溶液，反应保持在较高温度使 H2O 蒸发。下列叙述正确的是_。A此电池能发出蓝色火焰 BH2为正极，O2为负极 C工作时，电解液的 pH 不断减小D负极的电极反应为 2H24OH 4e =4H2O，正极的电极反应为 O22H2O4e =4OH(2)在宇宙飞船或潜艇中，还可利用氢氧燃料电池所产生的水作为饮用水，今欲得常温下1 L 水，则电池内电子转移的物质的量约

15、为_。(3)由美国西屋公司研制开发的固体氧化物燃料电池，以固体氧化铝氧化钇为电解质，这种固体电解2质在高温下允许氧离子(O )在其间通过，该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极 a、b 均不参与电极反应。该电池 a 极对应的电极反应式为_，电池总反应方程式为_。电化学练习题答案电化学练习题答案1、C解析：解析：由铁镍蓄电池放电时的产物全部是碱可知，电解液为碱性溶液，放电时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故Fe 为负极，Ni2O3为正极，A 正确。放电时，Fe 失电子被氧化，负极反应为 Fe2OH 2e =Fe(OH)2，B 正确。充电时，阴极发生还原反应，电极反应为 Fe(OH)22e =

16、Fe2OH ，pH 增大，C 错误。充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为 2Ni(OH)22OH 2e =Ni2O33H2O，D 正确22、解析：选 C。镀锌的铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn2e =Zn ，有 mol 电子转移，则有 mol Zn溶解(即 g)，正极：2H 2e =H2，生成 mol H2(标准状况下为 L)，故选 C。3、解析：选 D。本题考查原电池知识，意在考查考生的分析能力。该原电池的化学原理是 H2被氧化，在负极(a 极)发生反应：H22e =2H ，H 由 a 极转移到 b 极，D 项正确；O2发生还原反应，在正极(b 极)发生反应：O24H 4e =2H2O，则电

17、子从 a 极流向 b 极，A、B 两项不正确；C 项因未指明气体所处的温度和压强，不正确。4、解析：选A。在电解质溶液中，阳离子从负极移向正极，从质子通过的方向可知， a处通入的为甲醇，为原电池的负极，b 处通入的为空气，为原电池的正极，A 选项错误。5、解析：选 C。本题考查铅蓄电池，意在考查考生对电池的充电和放电过程所涉及的化学原理进行分析的能力。根据图示，为原电池，a 为正极，b 为负极，为电解池，c为阴极，d 为阳极。K 闭合时，d 为阳极，发生氧化反应：PbSO42e 2H2O=PbO24H 2-SO4，A 项正确；根据铅蓄电池的总反应知该反应中转移电子数为 2e ，则电路中转移 m

18、ol电子时，中消耗 mol H2SO4，B 项正确；K 闭合时，中向阳极(d 极)迁移，C 项错误；K 闭合一段时间后，c 电极析出 Pb，d 电极析出 PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，此时可以形成铅蓄电池，d 电极作正极，D 项正确。6、解析：选 D。由电池总反应方程式和电池中离子的移动方向可知 A、B 正确；锂提供3的电子数与其质量的比是金属中最大的，C 正确；充电时为电解池，而在水溶液中Al 不可能放电析出到电极上，所以D 不正确。7、解析：选 C。原电池反应中 Zn 失电子、MnO2得电子，因此该电池负极为 Zn，正极为MnO2。由电池总反应式减去负极反应式 Zn2e 2OH =

19、ZnOH2O 即得正极反应式 MnO2eH2O=MnOOHOH 。电子只能由 Zn 经外电路流向 MnO2，而不能通过内电路。8、解析：根据原电池反应原理，不难回答问题(1)，对于(2)注意联系日常生活接触到的3铝和不锈钢知识。问题(3)考查电解电镀原理，阴极发生的是还原反应，故可以使Cr 还原3成 Cr 而析出，由于电解液中的Cr 不断消耗，因此要有阳极溶解补充。故阳极应为Cr。同时要掌握电解过程中阴阳离子的定向移动问题。2答案：(1)O22H2O4e =4OH2Fe4e =2Fe3 (4)Al3e =Al铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，使金属铝呈现“惰性”3 (3)镀件Cr

20、纯铬由于 CrO24、Cr2O27均带有负电荷，电镀过程中向阳极移动，不能在阴极上放电析出 Cr29 9、答案：、答案： (1)正极CH3OCH312e 16OH =2CO311H2O(2)阴极2Cl 2e=Cl2(3)铁极石墨(C)极为阳极，氯离子发生氧化反应，铁极为阴极，H 反应，OH 过量，由于阳离子交换膜只允许钠离子向阴极区移动，故氢氧化钠主要在阴极区生成22(4)Zn2e =Zn 、Cu2e =Cu减小23(5)1012.8 g解析：解析：甲装置中甲醚(CH3OCH3)与氧气反应，甲醚被氧化，氧气被还原，故在正极通入氧2气，在负极通入甲醚。甲醚在碱溶液中最终生成CO3和 H2O。乙装

21、置中铁极与负极相连，铁极为阴极，石墨(C)极为阳极；丙装置中粗铜为阳极，与甲的正极相连，精铜为阴极。由于22粗铜中含有锌等比铜活泼的金属，Zn 得电子能力比 Cu 弱，根据电子守恒，阳极铜、锌失去电子总数等于阴极上析出的铜得电子总数，故硫酸铜溶液浓度会降低。n(O2) mol，O24e 2H2O=4OH ，n(e ) mol，乙装置中，铁极为阴极：2H 2e =H2，根据电子2守恒知，n(H2) mol，丙装置中阴极：Cu 2e =Cu，由电子守恒知，m(Cu) mol641gmol 12.8 g。2210、解析：电池总反应为：ZnCu =Zn Cu，反应过程中Zn 片质量减轻，Cu 片质量增

22、重，两极质量差应为反应掉的Zn 的质量与析出的 Cu 的质量之和，设 Zn 反应的物质的11量为x，则析出的 Cu 的物质的量也为x，所以，65 gmolx64 gmolx g，解得x mol，由电极反应式可知 1 mol Cu 参加反应，转移电子为 2 mol，所以整个反应中转移电子为 mol。 反应后溶液中的溶质为ZnSO4与 CuSO4，c(ZnSO4)错误错误! ! molL1，c(CuSO4)1错误错误! ! molL 。11答案： molc(ZnSO4) molL ，c(CuSO4) molL11、解析：锌与还原出来的 Cu 构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不2能引入

23、新杂质，所以应选Zn 将 Cu 置换为单质而除去。答案：锌与还原出来的 Cu 构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b12、解析：关于原电池、电解池的计算，利用各个电极上转移的电子相等来进行。热化学方程式的书写要注意物质的状态，化学计量数与对应热量的关系。答案：(1)阴极O22H2O4e =4OH(2)11(3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)；H kJmol13、解析：选A。由阴、阳离子的放电顺序可知，电解NaOH、H2SO4、Na2SO4溶液的实质都是电解水， 电解质溶液的浓度都增大， 故 NaOH 溶液的 pH 增大， H2SO4溶液的 pH 减小， Na2SO4电解

24、溶液的 pH 不变；AgNO3的电解方程式为：4AgNO32H2O= 4AgO24HNO3，故溶液的 pH减小。214、解析：选 C。此题的考查点为电解池反应，在该电解池中，阴极：Cu 2e =Cu，电解阳极：4OH 4e =2H2OO2，总反应： 2CuSO42H2O= 2Cu2H2SO4O2，从乙中所给的图象看每转移 4 mol e ，E 从 02，F 从 01，显然，A、B、D 正确，选项 C 中要表示生成 H2SO4的物质的量应为 E。15、解析：选D。该电解池中随着电解的进行c(Ag )不变，c(AgNO3)不变，溶液的pH 不变，因为阳极为 Age =Ag ；阴极为 Ag e =A

25、g。16、解析：选BD。据F 极附近显红色，推出F 为阴极，电极反应：2H 2e =H2，从而确定 A 为电源正极，B 为负极，C、E、G、X 为阳极，D、F、H、Y 为阴极。故 A 错误，C、D、 E、 F 分别生成单质为 O2、 Cu、 Cl2、 H2， 转移电子的量相同， 故其物质的量之比为1222，B 正确；因G 为阳极，故G 应为 Ag，H 为铜，C 错误；据Y 极附近红褐色加深，说明Fe(OH)3胶体微粒带有正电荷向阴极移动，D 正确。117、解析：选 C。选项 A，电解 1 molL HCl 溶液，阴极 2H 2e =H2，阳极 2Cl12e =Cl2，H 得电子，c(H )减小

26、，pH 增大。选项 B，电解 1 molLNaOH 溶液，阴极 2H 2e =H2，阳极 4OH 4e =2H2OO2，实质上电解水，NaOH 浓缩，溶液的 pH1增大。选项C，电解1 molLNa2SO4溶液，阴极2H 2e =H2，阳极4OH 4e =2H2O1O2，实质上电解水，溶液的pH 保持不变。选项 D，电解 1 molLNaCl 溶液，阴极 2H2e =H2，阳极 2Cl 2e =Cl2，破坏了水的电离平衡，c(OH )增大，pH 增大。18、解析：选 C。溶液中的六种离子，有四种发生反应生成沉淀，Ag Cl =AgCl、22Pb SO4=PbSO4，最后溶液就成了NaNO3溶液

27、；而电解NaNO3溶液，实质就是电解电解水，电解方程式为：2H2O= 2H2O2。氧化产物和还原产物的质量之比为m(O2)m(H2)11(1 mol32 gmol )(2 mol2 gmol )81，即 C 项正确。19、解析： 选 D。 用惰性电极电解饱和 Na2CO3溶液， 实际是电解水， 故 Na2CO3会结晶析出，若保持温度不变，则仍为原温度下的饱和溶液，故溶液浓度不变， pH 不变，c(Na )c(CO23)不变，故选 D。20、解析：选 C。根据图中所给的信息，我们可以判断出左边是氢氧燃料电池，右边是电解池，所以 A 错；根据入口中所标的氧气和氢气的位置，可以知道a 作正极，b 作

28、负极；并且 Zn 和 b 相连，所以是阴极，而 Cu 是阳极，故 B 项错误；Cu 片上的电极反应式为：Cu222e =Cu ，当铜片的质量变化为 g 时，电路中转移电子的物质的量为：n(e )2n(Cu)2错误错误! ! mol。a 极上的电极反应为：O24e 2H2O=4OH ，因为各个电极转移电11子的物质的量相等，所以 a 极上消耗V(O2) Lmol n(O2) Lmol 错误错误! ! L，故C 项正确；装置中电子的流向为：bZn，Cua，所以D 项错误。21、解析：选 D。解答本题应先根据实验现象判断出 a、b 的两极名称，再根据电解原垐垐 ? ? ?HCl理的有关知识对各项作出

29、判断。 由题意知， 外圈呈浅红色， 说明该处呈酸性： Cl2H2O噲噲通电HClO， 则 a 极上产生 Cl2， a 极为阳极， b 极为阴极， 故 A、 B 项均正确； 在 2NaCl2H2O=2NaOHCl2H2中，H2O 作氧化剂，故 C 项正确；b 极上由于 H 放电，导致 b 极附近溶液中的 OH 浓度增大，溶液的 pH 变大，故 D 项错误。电解22、解析：(1)电解饱和食盐水的离子方程式：2Cl 2H2O= 2OH Cl2H2，在阴极区生成 NaOH，使酚酞溶液变红。2(2)蓝色溶液中可能含有 Cu ，并且在电解过程中析出红色固体，进一步验证析出的是电解2铜；Y 电极上析出无色气

30、体， 应该是 O2，电解离子方程式： 2Cu 2H2O= 2CuO24H 。2根据电解离子方程式得：n(H )2n(Cu )2错误错误! ! mol， 故溶液中c(H )错误错误! !1 molL ，溶液的 pH1。要使溶液恢复到以前，可以加入CuO 或 CuCO3。1根据电解离子方程式得：n(O2) n(Cu) mol，在标准状况下的体积V(O2)21Lmol mol L。溶液中存在的必须是含氧酸根离子， 可以是 SO24或 NO3； 然后利用实验进行检验。电解答案：(1)2Cl 2H2O= 2OH Cl2H2阴(2)1CuO(或 CuCO3)硫酸根离子取少量待测液于试管中， 滴加盐酸无明显

31、现象，继续加入氯化钡溶液若有白色沉淀产生，则证明是硫酸根离子(或：硝酸根离子取少量待测液于试管中，加热浓缩后滴加浓硫酸和铜粉， 若有红棕色气体产生，则证明是硝酸根离子)23、解析：电极 B 上金属 M 沉淀出来说明 B 是阴极，A 是阳极，而乙池中电极 C 是阳极，D 是阴极；对应的电极P 是正极，电极Q 是负极；而乙中的电解质溶液为硫酸钠溶液，所以在 C 电极上有氧气产生，D 电极上有氢气产生。22答案：(1)M 2e =M M2e =M4OH 4e =2H2OO22H 2e =H2(2)正负24、答案：防止H2与 Cl2混合发生爆炸，防止Cl2与 NaOH 反应生成 NaClO，使 NaO

32、H 不纯饱和食盐水纯水(或 NaOH 稀溶液)钠25、解析：(1)A 项燃料电池中的反应没有燃烧现象；反应中H2被氧化，为负极反应物，O2为正极反应物；反应中电解液 KOH 的质量不变，而且题意交代反应产生的水蒸发，故电解液浓度不变，则 pH 不变。1000 g(2)1 L 水为 1000 g，物质的量为 mol，由，18 g/mol2得转移的电子数为2 mol10 mol。2(3)据该电池的工作原理图可知，被氧化的是H2，H22e O =H2O，b 极为原电池的2负极； 被还原的是 O2， O24e =2O ， a 极为原电池的正极。 总反应方程式为 2H2O2=2H2O，反应条件应是高温。2答案：(1)D(2)10 mol高温2(3)O24e =2O2H2O2= 2H2O