【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 +12H++10eN2↑+6H2O,每轉(zhuǎn)移2 mol電子,則左側(cè)電極就產(chǎn)生32 g O2【解析】選A、D。根據(jù)題給電解裝置圖可知,AgPt電極上NO3轉(zhuǎn)化為N2,發(fā)生還原反應(yīng):2NO3+10e+12H+N2↑+6H2O,則AgPt電極作陰極,B為電源的負(fù)極,故A為電源的正極, A錯(cuò)誤、C正確。在電解池中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),所以溶液中H+從陽(yáng)極向陰極遷移,B項(xiàng)正確。左側(cè)電極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為2H2O4eO2↑+4H+,則每轉(zhuǎn)移2 mol電子,左側(cè)電極產(chǎn)生16 g O2,D項(xiàng)錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練—拔高】如圖是利用此法制備ZnC2O4的示意圖(電解液不參與反應(yīng))。下列說法中正確的是 (　　)+ZnZnC2O4 L CO2時(shí), mol電子【解析】選C。電解過程中Zn被氧化,作陽(yáng)極,所以Zn與電源的正極相連,A錯(cuò)誤。Zn2+透過陽(yáng)離子交換膜到達(dá)左側(cè)與生成的C2O42形成ZnC2O4,B錯(cuò)誤。沒有給出氣體所處的溫度和壓強(qiáng),D錯(cuò)誤。,利用下圖裝置可同時(shí)吸收SO2和NO。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是 (　　),與其相連的電極發(fā)生還原反應(yīng) mol電子時(shí),通過陽(yáng)離子交換膜的H+為2 mol+2S2O42+2H2ON2+4HSO3+2e+2H2OSO42+4H+【解析】選D。A項(xiàng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),亞硫酸氫根離子得電子生成S2O42,a是直流電源的負(fù)極,正確。B項(xiàng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2HSO3+2e+2H+S2O42+2H2O,陰極得到2 mol電子時(shí),通過陽(yáng)離子交換膜的H+為2 mol,正確。C項(xiàng),S2O42與一氧化氮發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氮?dú)?離子反應(yīng)方程式為2NO+2S2O42+2H2ON2+4HSO3,正確。D項(xiàng),陽(yáng)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),錯(cuò)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(diǎn)顯紅色,為實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通后,使c、d兩點(diǎn)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(diǎn)顯紅色,則c極為電解池陰極,d為陽(yáng)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(fù)極。為實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通K后,使c、d兩點(diǎn)短路,e是電解池陽(yáng)極,f是陰極,電鍍時(shí),鍍層作陽(yáng)極,待鍍件作陰極。A項(xiàng),a是直流電源正極,錯(cuò)誤。B項(xiàng),接通前,c極為電解池陰極,d為陽(yáng)極,c電極上氫離子放電生成氫氣,則c極發(fā)生的反應(yīng)為2H++2eH2↑,正確。C項(xiàng),為實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅,鋅作陽(yáng)極,鐵作陰極,所以e電極為鋅板,錯(cuò)誤。D項(xiàng),e電極是陽(yáng)極,陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),錯(cuò)誤。4.(2021齊齊哈爾模擬)電解合成1,2二氯乙烷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法中正確的是 (　　),化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 2二氯乙烷、Y依次為陽(yáng)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(shí),電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,A項(xiàng)錯(cuò)誤。C2H4中C元素化合價(jià)為2價(jià),ClCH2CH2Cl中C元素化合價(jià)為1價(jià),則CuCl2能將C2H4氧化為1,2二氯乙烷,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。該電解池中,陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為CuCle+ClCuCl2,陽(yáng)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(yīng)式為2H2O+2eH2↑+2OH,有陰離子生成,為保持電中性,需要電解質(zhì)溶液中的鈉離子,則Y為陽(yáng)離子交換膜,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。裝置中陽(yáng)極首先發(fā)生反應(yīng):CuCle+ClCuCl2,生成的CuCl2再繼續(xù)與C2H4反應(yīng)生成1,2二氯乙烷和CuCl,在陽(yáng)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(yīng)方程式為CH2CH2+2H2O+2NaClH2+2NaOH+ClCH2CH2Cl,故D項(xiàng)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(yáng)極反應(yīng)式為[Fe(CN)6]4e[Fe(CN)6]3,陰極反應(yīng)式為2HCO3+2eH2↑+2CO32 L H2生成時(shí),溶液中有32 g S析出(溶解忽略不計(jì))[Fe(CN)6]與KHCO3【解析】選D。電解時(shí),陽(yáng)極上[Fe(CN)6]4失去電子,陽(yáng)極的電極反應(yīng)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(yīng),陰極反應(yīng)式為2HCO3+2eH2↑+2CO32,B正確。 L H2的物質(zhì)的量為1 mol,則轉(zhuǎn)移2 mol電子。H2S失去2 mol電子,生成1 mol單質(zhì)S,即析出32 g S,C正確。根據(jù)以上分析可知,反應(yīng)的結(jié)果相當(dāng)于是H2S被電解生成H2和S,所以不需要補(bǔ)充K4[Fe(CN)6]和KHCO3,D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)三　電極反應(yīng)式的書寫與判斷(命題指數(shù)★★★★★):書寫電極反應(yīng)式時(shí),首先要根據(jù)原電池的工作原理準(zhǔn)確判斷正、負(fù)極,然后結(jié)合電解質(zhì)溶液的環(huán)境確定電極產(chǎn)物,最后再根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒寫出反應(yīng)式。電極反應(yīng)式書寫的一般方法有(1)拆分法。①寫出原電池的總反應(yīng),如2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。②把總反應(yīng)按氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)電極反應(yīng),注明正、負(fù)極,并依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒及電子得失守恒配平兩個(gè)電極反應(yīng):正極:2Fe3++2e2Fe2+負(fù)極:Cu2eCu2+(2)加減法。①寫出總反應(yīng),如Li+LiMn2O4Li2Mn2O4。②寫出其中容易寫出的一個(gè)電極反應(yīng)(正極或負(fù)極),如LieLi+(負(fù)極)。③利用總反應(yīng)式與上述的一極反應(yīng)式相減,即得另一個(gè)電極的反應(yīng)式,即LiMn2O4+Li++eLi2Mn2O4(正極)。:第一步:寫出燃料電池反應(yīng)的總反應(yīng)式燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致,若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加和后的反應(yīng)。如甲烷燃料電池(電解質(zhì)為NaOH溶液)的反應(yīng)式為CH4+2O2CO2+2H2O①CO2+2NaOHNa2CO3+H2O②①式+②式得燃料電池總反應(yīng)式為CH4+2O2+2NaOHNa2CO3+3H2O。第二步:寫出電池的正極反應(yīng)式根據(jù)燃料電池的特點(diǎn),一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是O2,隨著電解質(zhì)溶液的不同,其電極反應(yīng)式有所不同,大致有以下四種情況:①酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式:O2+4H++4e2H2O。②堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e4OH。③固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2)環(huán)境下電極反應(yīng)式:O2+4e2O2。④熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式:O2+2CO2+4e2CO32。第三步:根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式,寫出負(fù)極反應(yīng)式,電池反應(yīng)的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式=電池負(fù)極反應(yīng)式。因?yàn)镺2不是負(fù)極反應(yīng)物,因此兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)要徹底消除O2。:(1)步驟(2)注意事項(xiàng)①書寫電解池的電極反應(yīng)式時(shí),可以用實(shí)際放電的離子表示,但書寫電解池的總反應(yīng)時(shí),H2O要寫成分子式。如用惰性電極電解食鹽水時(shí),陰極反應(yīng)式為2H++2eH2↑(或2H2O+2eH2↑+2OH),總反應(yīng)式為2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2↑。②陰極不管是什么材料,電極本身都不反應(yīng),一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽(yáng)離子放電。③電解水溶液時(shí),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(cuò)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(fù)極反應(yīng)為Al3e+4OHAlO2+2H2O。 (　　)提示:√。堿性條件下,Al與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng),作負(fù)極。(3)用銅作陽(yáng)極、石墨作陰極電解CuCl2溶液時(shí),陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2Cl2eCl2↑。 (　　)提示:?；钚越饘僮麝?yáng)極時(shí),金屬首先失電子被氧化,故陽(yáng)極反應(yīng)為Cu2eCu2+。(4)甲烷燃料電池在堿性環(huán)境下負(fù)極的反應(yīng)式為CH48e+2H2OCO2+8H+。 (　　)提示:。堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式為CH4+10OH8eCO32+7H2O。(5)以Fe為陽(yáng)極,電解處理含Cr2O72的廢水,鉻最終以Cr(OH)3沉淀除去,則陽(yáng)極反應(yīng)為Fe3eFe3+。 (　　)提示:。陽(yáng)極反應(yīng)為Fe2eFe2+,Cr2O72與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cr3+和Fe3+,Cr3+和Fe3+與陰極區(qū)放電生成的OH反應(yīng)生成氫氧化物沉淀。(1)用惰性電極電解NaCl溶液:①陽(yáng)極:____________________________________________。②陰極: ____________________________________________。(2)用惰性電極電解CuSO4溶液:①陽(yáng)極: ____________________________________________。②陰極: ____________________________________________。(3)用惰性電極電解熔融MgCl2:①陽(yáng)極: ____________________________________________。②陰極: ____________________________________________。(4)鐵作陽(yáng)極,石墨作陰極電解NaOH溶液:①陽(yáng)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(yīng)式的書寫與判斷【典例1】2019 年 5 月,香港理工大學(xué)宣布研發(fā)出超柔軟高效能織物[柔性S/ HPCNF (分級(jí)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(yīng)式:①放電時(shí),Li發(fā)生的電極反應(yīng)為_____________________________________。②充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)為_______________________________________?！窘馕觥竣儆蓤D示可知放電時(shí),Li失去電子生成Li+,電極反應(yīng)為L(zhǎng)ieLi+。②充電時(shí),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為放電反應(yīng)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(guān)說法錯(cuò)誤的是 (　　),O2發(fā)生還原反應(yīng),Li+移向金屬鋰一極,電子的流向?yàn)榻饘黉囯姌O→有機(jī)電解質(zhì)溶液→柔性S/HPCNF電極【解析】選D。放電時(shí),氧原子得電子,化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),故A正確。銅和鎳是金屬,屬于導(dǎo)體,沉積銅和鎳是為了增強(qiáng)織物的導(dǎo)電性,故B正確。充電時(shí),陽(yáng)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(jī)電解質(zhì)溶液中移動(dòng),故D錯(cuò)誤?！緜溥x例題】硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)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(yáng)極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽(yáng)極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng):S22eS　(n1)S+S2Sn2①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式: ____________________________________。②電解后陽(yáng)極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì),其離子方程式可寫成____________________________________________?！窘馕觥竣匐娊鈺r(shí),陰極區(qū)溶液中的陽(yáng)離子放電,即水溶液中的H+放電生成H2。②由題給反應(yīng)可知,陽(yáng)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(zhì)和H2S氣體。答案:①2H2O+2eH2↑+2OH