【文章內容簡介】 +12H++10eN2↑+6H2O,每轉移2 mol電子,則左側電極就產生32 g O2【解析】選A、D。根據題給電解裝置圖可知,AgPt電極上NO3轉化為N2,發(fā)生還原反應:2NO3+10e+12H+N2↑+6H2O,則AgPt電極作陰極,B為電源的負極,故A為電源的正極, A錯誤、C正確。在電解池中陽離子向陰極移動,所以溶液中H+從陽極向陰極遷移,B項正確。左側電極為陽極,電極反應式為2H2O4eO2↑+4H+,則每轉移2 mol電子,左側電極產生16 g O2,D項錯誤?！炯庸逃柧殹胃摺咳鐖D是利用此法制備ZnC2O4的示意圖(電解液不參與反應)。下列說法中正確的是 (　　)+ZnZnC2O4 L CO2時, mol電子【解析】選C。電解過程中Zn被氧化,作陽極,所以Zn與電源的正極相連,A錯誤。Zn2+透過陽離子交換膜到達左側與生成的C2O42形成ZnC2O4,B錯誤。沒有給出氣體所處的溫度和壓強,D錯誤。,利用下圖裝置可同時吸收SO2和NO。下列有關說法錯誤的是 (　　),與其相連的電極發(fā)生還原反應 mol電子時,通過陽離子交換膜的H+為2 mol+2S2O42+2H2ON2+4HSO3+2e+2H2OSO42+4H+【解析】選D。A項,陰極發(fā)生還原反應,亞硫酸氫根離子得電子生成S2O42,a是直流電源的負極,正確。B項,陰極發(fā)生還原反應,電極反應式為2HSO3+2e+2H+S2O42+2H2O,陰極得到2 mol電子時,通過陽離子交換膜的H+為2 mol,正確。C項,S2O42與一氧化氮發(fā)生氧化還原反應,生成氮氣,離子反應方程式為2NO+2S2O42+2H2ON2+4HSO3,正確。D項,陽極發(fā)生失去電子的氧化反應,錯誤。,為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙,為電鍍槽,接通電路后發(fā)現(xiàn)上的c點顯紅色,為實現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通后,使c、d兩點短路。下列敘述正確的是 (　　)++2eH2↑【解析】選B。為直流電源,為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙,為電鍍槽,接通電路后發(fā)現(xiàn)上的c點顯紅色,則c極為電解池陰極,d為陽極,c電極上氫離子放電生成氫氣,d電極上氯離子放電生成氯氣,則a是直流電源正極,b是直流電源負極。為實現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通K后,使c、d兩點短路,e是電解池陽極,f是陰極,電鍍時,鍍層作陽極,待鍍件作陰極。A項,a是直流電源正極,錯誤。B項,接通前,c極為電解池陰極,d為陽極,c電極上氫離子放電生成氫氣,則c極發(fā)生的反應為2H++2eH2↑,正確。C項,為實現(xiàn)鐵上鍍鋅,鋅作陽極,鐵作陰極,所以e電極為鋅板,錯誤。D項,e電極是陽極,陽極上失電子發(fā)生氧化反應,錯誤。4.(2021齊齊哈爾模擬)電解合成1,2二氯乙烷的實驗裝置如圖所示。下列說法中正確的是 (　　),化學能轉變?yōu)殡娔? 2二氯乙烷、Y依次為陽離子交換膜、陰離子交換膜+2H2O+2NaClH2+2NaOH+ClCH2CH2Cl【解析】選D。該裝置為電解池,則工作時,電能轉變?yōu)榛瘜W能,A項錯誤。C2H4中C元素化合價為2價,ClCH2CH2Cl中C元素化合價為1價,則CuCl2能將C2H4氧化為1,2二氯乙烷,故B項錯誤。該電解池中,陽極發(fā)生的電極反應式為CuCle+ClCuCl2,陽極區(qū)需要氯離子參與,則X為陰離子交換膜,而陰極區(qū)發(fā)生的電極反應式為2H2O+2eH2↑+2OH,有陰離子生成,為保持電中性,需要電解質溶液中的鈉離子,則Y為陽離子交換膜,故C項錯誤。裝置中陽極首先發(fā)生反應:CuCle+ClCuCl2,生成的CuCl2再繼續(xù)與C2H4反應生成1,2二氯乙烷和CuCl,在陽極區(qū)循環(huán)利用,而陰極水中的氫離子放電生成氫氣,其總反應方程式為CH2CH2+2H2O+2NaClH2+2NaOH+ClCH2CH2Cl,故D項正確。5.[Fe(CN)6]3可將氣態(tài)廢棄物中的硫化氫氧化為可利用的硫,自身被還原為[Fe(CN)6]4。工業(yè)上常采用如圖所示的電解裝置,通電電解,然后通入H2S加以處理。下列說法不正確的是 (　　),陽極反應式為[Fe(CN)6]4e[Fe(CN)6]3,陰極反應式為2HCO3+2eH2↑+2CO32 L H2生成時,溶液中有32 g S析出(溶解忽略不計)[Fe(CN)6]與KHCO3【解析】選D。電解時,陽極上[Fe(CN)6]4失去電子,陽極的電極反應式為[Fe(CN)6]4e[Fe(CN)6]3,A正確。陰極上HCO3放電,發(fā)生還原反應,陰極反應式為2HCO3+2eH2↑+2CO32,B正確。 L H2的物質的量為1 mol,則轉移2 mol電子。H2S失去2 mol電子,生成1 mol單質S,即析出32 g S,C正確。根據以上分析可知,反應的結果相當于是H2S被電解生成H2和S,所以不需要補充K4[Fe(CN)6]和KHCO3,D錯誤?？键c三　電極反應式的書寫與判斷(命題指數(shù)★★★★★):書寫電極反應式時,首先要根據原電池的工作原理準確判斷正、負極,然后結合電解質溶液的環(huán)境確定電極產物,最后再根據質量守恒和電荷守恒寫出反應式。電極反應式書寫的一般方法有(1)拆分法。①寫出原電池的總反應,如2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。②把總反應按氧化反應和還原反應拆分為兩個電極反應,注明正、負極,并依據質量守恒、電荷守恒及電子得失守恒配平兩個電極反應:正極:2Fe3++2e2Fe2+負極:Cu2eCu2+(2)加減法。①寫出總反應,如Li+LiMn2O4Li2Mn2O4。②寫出其中容易寫出的一個電極反應(正極或負極),如LieLi+(負極)。③利用總反應式與上述的一極反應式相減,即得另一個電極的反應式,即LiMn2O4+Li++eLi2Mn2O4(正極)。:第一步:寫出燃料電池反應的總反應式燃料電池的總反應與燃料的燃燒反應一致,若產物能和電解質反應則總反應為加和后的反應。如甲烷燃料電池(電解質為NaOH溶液)的反應式為CH4+2O2CO2+2H2O①CO2+2NaOHNa2CO3+H2O②①式+②式得燃料電池總反應式為CH4+2O2+2NaOHNa2CO3+3H2O。第二步:寫出電池的正極反應式根據燃料電池的特點,一般在正極上發(fā)生還原反應的物質是O2,隨著電解質溶液的不同,其電極反應式有所不同,大致有以下四種情況:①酸性電解質溶液環(huán)境下電極反應式:O2+4H++4e2H2O。②堿性電解質溶液環(huán)境下電極反應式:O2+2H2O+4e4OH。③固體電解質(高溫下能傳導O2)環(huán)境下電極反應式:O2+4e2O2。④熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應式:O2+2CO2+4e2CO32。第三步:根據電池總反應式和正極反應式,寫出負極反應式,電池反應的總反應式電池正極反應式=電池負極反應式。因為O2不是負極反應物,因此兩個反應式相減時要徹底消除O2。:(1)步驟(2)注意事項①書寫電解池的電極反應式時,可以用實際放電的離子表示,但書寫電解池的總反應時,H2O要寫成分子式。如用惰性電極電解食鹽水時,陰極反應式為2H++2eH2↑(或2H2O+2eH2↑+2OH),總反應式為2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2↑。②陰極不管是什么材料,電極本身都不反應,一定是溶液(或熔融電解質)中的陽離子放電。③電解水溶液時,K+～Al3+不可能在陰極放電,即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。,正確的打“√”,錯誤的打“”。(1)用石墨作電極電解CuSO4溶液的方程式為2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。 (　　)提示:√。溶液中Cu2+和OH生成Cu和O2。(2)在MgNaOH(aq)Al電池中負極反應為Al3e+4OHAlO2+2H2O。 (　　)提示:√。堿性條件下,Al與NaOH溶液發(fā)生反應,作負極。(3)用銅作陽極、石墨作陰極電解CuCl2溶液時,陽極電極反應式為2Cl2eCl2↑。 (　　)提示:?；钚越饘僮麝枠O時,金屬首先失電子被氧化,故陽極反應為Cu2eCu2+。(4)甲烷燃料電池在堿性環(huán)境下負極的反應式為CH48e+2H2OCO2+8H+。 (　　)提示:。堿性電解質溶液環(huán)境下電極反應式為CH4+10OH8eCO32+7H2O。(5)以Fe為陽極,電解處理含Cr2O72的廢水,鉻最終以Cr(OH)3沉淀除去,則陽極反應為Fe3eFe3+。 (　　)提示:。陽極反應為Fe2eFe2+,Cr2O72與Fe2+發(fā)生氧化還原反應生成Cr3+和Fe3+,Cr3+和Fe3+與陰極區(qū)放電生成的OH反應生成氫氧化物沉淀。(1)用惰性電極電解NaCl溶液:①陽極:____________________________________________。②陰極: ____________________________________________。(2)用惰性電極電解CuSO4溶液:①陽極: ____________________________________________。②陰極: ____________________________________________。(3)用惰性電極電解熔融MgCl2:①陽極: ____________________________________________。②陰極: ____________________________________________。(4)鐵作陽極,石墨作陰極電解NaOH溶液:①陽極: ____________________________________________。②陰極: ____________________________________________。提示:(1)①2Cl2eCl2↑②2H++2eH2↑(2)①4OH4e2H2O+O2↑(或2H2O4eO2↑+4H+)②2Cu2++4e2Cu(3)①2Cl2eCl2↑②Mg2++2eMg(4)①Fe2e+2OHFe(OH)2②2H2O+2eH2↑+2OH命題角度1:原電池電極反應式的書寫與判斷【典例1】2019 年 5 月,香港理工大學宣布研發(fā)出超柔軟高效能織物[柔性S/ HPCNF (分級多孔碳納米纖維)]鋰空氣二次電池,在 S/ HPCNF 織物上均勻地沉積銅和鎳,取代一般鋰電池表面的金屬箔, 以提高柔軟度,電池的工作原理如圖:按要求書寫電極反應式:①放電時,Li發(fā)生的電極反應為_____________________________________。②充電時,陽極的電極反應為_______________________________________。【解析】①由圖示可知放電時,Li失去電子生成Li+,電極反應為LieLi+。②充電時,陽極發(fā)生氧化反應,電極反應為放電反應的逆過程,即Li2O22eO2↑+2Li+。答案:①LieLi+②Li2O22eO2↑+2Li+在題干條件不變的情況下,下列有關說法錯誤的是 (　　),O2發(fā)生還原反應,Li+移向金屬鋰一極,電子的流向為金屬鋰電極→有機電解質溶液→柔性S/HPCNF電極【解析】選D。放電時,氧原子得電子,化合價降低,發(fā)生還原反應,故A正確。銅和鎳是金屬,屬于導體,沉積銅和鎳是為了增強織物的導電性,故B正確。充電時,陽離子移向陰極,Li+移向金屬鋰一極,故C正確。電子不能在有機電解質溶液中移動,故D錯誤。【備選例題】硫化氫的轉化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質有多種方法。將用燒堿吸收H2S后所得的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應:S22eS　(n1)S+S2Sn2①寫出電解時陰極的電極反應式: ____________________________________。②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質,其離子方程式可寫成____________________________________________?！窘馕觥竣匐娊鈺r,陰極區(qū)溶液中的陽離子放電,即水溶液中的H+放電生成H2。②由題給反應可知,陽極區(qū)生成了Sn2,Sn2可以理解為(n1)S+S2,加入稀硫酸生成S單質和H2S氣體。答案:①2H2O+2eH2↑+2OH