电解电极方程式书写20191203.doc

电解池电极反应式的书写专项练习
1、右图所示装置可用于制备N2O5，则阳极的电极反应式为_______________；阴极的电极反应式为______________________________。

第1题图 第2题图 第3题图
2、将KI和KIO3混合液电解，可将I—转化为IO3—，装置如图。电解前，将KI和KIO3混合液加入阳极区；将KOH溶液加入阴极区。电解槽用水冷却。电解时，阳极上的电极反应____________；阴极上的电极反应_______。
3、根据2CrO42－＋2H+ Cr2O72－＋H2O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的 极，其电极反应式为 。
4、钛被称为“21世纪金属”，研究发现，可用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2–CaO作电解质，利用如图所示装置模拟获得金属钙（需定期更换石墨棒），并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。负极反应： ，阳极反应：

第4题图 第5题图
5．下列装置由甲、乙部分组成，甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时，M极电极反应式：____________________________。
6、利用电解法在铝片表面形成氧化膜的原理是：以铝件与另一种材料为电极，在特定溶液中进行电解，通电后在铝件与电解质溶液的接触面上逐渐形成一层氢氧化铝薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔中通过并产生热量使氢氧化铝分解，从而使铝件表面形成一层较厚的氧化膜。某校课外小组的同学根据上述原理，以铝件_____(放在“X”或“Y”极)和铁棒为电极，以一定浓度的碳酸氢钠溶液为电解质溶液进行实验，铝件表面形成氢氧化铝的电极反应式是 。
7、在酸性电解质溶液中，以情性材料作电极可将CO2转化为丙烯。生成丙烯的电极反应式是____________________________。
8、一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的二次电池原理如图所示，则放电时负极反应： ，放电时正极反应： ，充电时阳极反应： ，充电时阴极反应： 。
9、(1) 据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图1所示。电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为　　 。
(2) 利用电解原理可将NO还原为N2，装置见图2，高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，金属钯薄膜作电极。钯电极A为　　极，电极反应式为　 。
(3) 脱去冶金工业排放烟气中SO2的方法有多种。离子膜电解法：利用硫酸钠溶液吸收SO2，再用惰性电极电解。将阴极区溶液导出，经过滤分离硫黄后，可循环吸收利用，装置如图3所示，则阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　，阳极产生气体的化学式为　　　　。

图1 图2　　 　　　图3
10.(1) 用惰性电极电解煤浆液制H2的反应如下：C(s)+2H2O(l)=CO2(g)+2H2(g)，现将一定量1mol·L-1 H2SO4溶液和适量煤粉充分混合，制成含碳量为0.02～0.12g·mL-1的煤浆液，置于图1所示装置中进行电解(两电极均为惰性电极)。则A极的电极反应式为　　　　　　　。

图1 图2 图3 图4
(2)一种臭氧发生装置原理如图2所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为　　　　　　　　　　。
(3) 制取Cu2O的方法有：用阴离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米Cu2O，总反应式为2Cu+H2OCu2O+H2↑，如图3所示。该电解池的阳极反应式为　　　　　　　。
(4) 某科研小组设计如图4装置，利用电解乙醇和氢氧化钠制取乙醇钠(阳离子交换膜只允许Na+通过)。电解时阳极产生的气体是　　　，阴极发生的电极反应式为　　　　　　。
(5) 电解熔融B2O3(非电解质)及助熔剂，电解总反应式为2B2O34B+3O2↑。则阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　。

图5 图6 图7
(6) 固体氧化物电解池(SOEC)用于高温共电解CO2/H2O，既可高效制备合成气(CO+H2)，又可实现CO2的减排，其工作原理如图5。b为电源的　　　　(填“正极”或“负极”)。写出电极c发生的电极反应式：　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。
(7)某研究小组设计的微生物电解有机废水法，既可以清除废水中的有机杂质，同时可以获得氢气。图6为一种处理含甲醇工业废水的微生物电解池，写出阳极的电极反应式：　　　　　　　　　　　。
(8) 目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。图7是用石墨作电极，一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2的示意图。则阳极产生ClO2的电极反应式为　　　　　　　　。
11、氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示。
(1) 电解饱和食盐水的离子方程式是：____________________________。
(2)离子交换膜的作用为：________________、____________。
精制饱和食盐水从图中________位置补充，氢氧化钠溶液从图中
________位置流出。(选填“a”“b”“c”或“d”)
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：______________________________________________。
12、H3PO2可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴
膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：
①写出阳极的电极反应式：____________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因：。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________杂质，该杂质产生的原因是_______________。
13、直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可 脱 除烟气中的SO2。当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下：
①HSO 在阳极放电的电极反应式是__________________。
②当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14．用石墨电极完成下列电解实验。

实验一
实验二
装置

现象
a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生
则a、d处反应的电极方程式：　　　　　　　　，c处发生了反应：　　　　　　　　 ，根据实验一的原理，实验二中m处　　　(填“能”或“不能”)析出铜。
15、在一定条件下，可以用图(1)所示的硼化钒(VB2)空气电池(工作时反应为4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5)为电源给图(2)所示装置通电，模拟有机物的电化学储氢。整套装置工作时A连接　　　　　（填“D”“C”），VB2极发生的电极反应为：　　　　　　　　　　　　

第15题图 第16题图
16、如上图是利用一种微生物将废水中的有机物(假设是淀粉)的化学能直接转化为电能，并利用此电能在铁上镀铜。则铜电极应与　　　　电极相连接（填“X”或“Y”），M电极反应式为　　　　　　
17、氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。储氢可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：

一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

第17题图 第18题图
①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η＝_________。(η＝×100%)
18、臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。O3可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。

①图中阴极为__________(填“A”或“B”)，其电极反应式为___________。
②若C处通入O 2 ，则A极的电极反应式为_______________________。
③若C处不通入O2，D、E处分别收集到x L和y L气体(标准状况)，则E处收集的气体中O3所占的体积分数为________。(忽略O3的分解)
19.研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。

第19题图 第20题图
(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO占95%。写出CO2 溶于水产生HCO的方程式：___________________________。
(2)利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO2的原理：________________________。
②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是____________________________。
20．全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如下图所示。
(1)当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝，其电极反应式为___________。
(2)充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由______色变为______色。
(3)放电过程中氢离子的作用是_________和________________；充电时若转移的电子数为3.01×1023个，左槽溶液中n(H＋)的变化量为________。
21、尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图所示。
① 电源的负极为________(填“A”或“B”)。
② 阳极室中发生的反应依次为___________________、___________________。
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将________；若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为________g(忽略气体的溶解)。

第21题图 第22题图
22、催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO的原理如图所示。电源正极为________(填“A”或“B”)，阴极反应式为：________________。若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右) 为________g。

电解池电极反应式的书写专项练习参考答案
1、2HNO3+N2O4-2e-==2N2O5+2H+ 2H++2e-==H2↑
2、阳极反应式为：I—-6e－＋6OH—=IO3—＋3H2O，阴极反应式为：2 H2O-2e- =2OH-+ H2↑。
3、正极 阳极反应式为：2H2O-4e－＝O2↑＋4H+，阴极反应式为：2 H2O-2e- =2OH-+ H2↑。
4、负极反应式为：Al-3e+4OH=AlO2-+2H2O， 阳极反应：2O2--4e-+C = CO2↑
5、H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-2CO2↑+N2↑+16H+
6、
7、3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O
8、
9、(1) 2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O (2) 阴　2NO+4H++4e-=N2+2H2O
(3) SO2+4H++4e-=S↓+2H2O(或H2SO3+4H++4e-=S↓+3H2O)　O2
10. (1) C+2H2O-4e-=CO2↑+4H+ (2) 3H2O-6e-=O3↑+6H+ (3) 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
(4) O2　2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑ (5) B2O3+6e-=2B+3O2-
(6) ①正极 ②CO2+2e-=CO+O2- H2O+2e-=H2↑+O2- (7) CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
(8) Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
11、(1)2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－
（2）阻止OH－进入阳极室与Cl2发生副反应：2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O、阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸 a　d
(3)Cl2与水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出
12、①2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
②阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2　 ③PO H2PO或H3PO2被氧化
13、①HSO＋H2O－2e－===SO＋3H＋
②H＋在阴极得电子生成H2，溶液中c(H＋)降低，促使HSO电离生成SO，且Na＋进入阴极室，吸收液得以再生
14、2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ Fe－2e－===Fe2＋ 能
15、C 2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O。
16、Y (C6H10O5)n＋7nH2O－24ne－===6nCO2↑＋24nH＋
17、①A→D ②C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12 ③64.3%
18、①A 2H＋＋2e－===H2↑ ②O2＋4H＋＋4e－===2H2O ③
19、(1)CO2＋H2OH2CO3、H2CO3H＋＋HCO
(2)①a室：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，H＋通过阳离子膜进入b室，发生反应：H＋＋HCO===CO2↑＋H2O
②c室的反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH
20、（1）VO2++2H++e- = VO2++H2O
（2）绿；紫
（3）参与正极反应；通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5 mol
21、①B ②2Cl－－2e－===Cl2↑　CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl ③不变　7.2
22、(2)①A　2NO＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－ ②14.4