2021屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義設(shè)計(jì) 電解池電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě) 和電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)

陰極：；陰極：；電解池電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)1．用惰性電極電解下列溶液KCl溶液TOC\o"1-5"\h\z陰極：；陽(yáng)極：；總反應(yīng)式：。Na2SO4溶液陰極：；陽(yáng)極：；總反應(yīng)式：AgNO3溶液陰極：；陽(yáng)極：；總反應(yīng)式：。2．用惰性電極電解下列熔融態(tài)物質(zhì)MgCl2陽(yáng)極：；陰極：；總反應(yīng)式：。Al2O3陽(yáng)極：；總反應(yīng)式：。3．用銅作電極電解蒸餾水或下列溶液蒸餾水陰極：；陽(yáng)極：；總反應(yīng)式：。HCl溶液陰極：；陽(yáng)極：；總反應(yīng)式：。KOH溶液陰極：；陽(yáng)極：；總反應(yīng)式：。4．用Al作電極電解下列溶液HCl溶液陰極：；陽(yáng)極：；總反應(yīng)式：KOH溶液陰極：；陽(yáng)極：；總反應(yīng)式：。5．按題目要求書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是⑵工業(yè)上用鐵作陽(yáng)極，電解KOH溶液可制備K2FeO4,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為用如圖所示裝置電解尿素［CO(NH2)2］的堿性溶液可以制取N2、H2(注：電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò))。該電解池的陽(yáng)極反應(yīng)式為用下圖所示裝置除去含CN-、C1-廢水中的CN-時(shí)，控制溶液pH為9?10，陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無(wú)污染的氣體，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為，陰極的電極反應(yīng)式為。下圖為電解精煉銀的示意圖，若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為。電解池電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)(1)2H++2e-===巧f2C1-—2e-===CJ2KC1+2H2O====喘KOH+H2f+Cl2f2H++2e-===巧f4OH——4e—===2H,O+O2f2H2O=====M2f+O2f

4Ag++4e-===4Ag2H2O-4e-===4H++O2f4AgNO3+2H2O===^=-4Ag+4HNO3+O2f(l)2Cl-—2e-===6fMg2++2e-===MgMgCl2(熔融)=====Mg+Cl2f(2)6O2--l2e-===3O2f4Al3++l2e-===4Al2Al2O3(熔融)====WAl+3O2f(l)2H++2e-===H2fCu-2e-===Cu2+Cu+2H2O====€u(OH)2(+H2f2H++2e-===H2fCu-2e-===Cu2+Cu+2HCl====€uCl2+H2f2H2O+2e-===H2f+2OH-Cu-2e-+2OH-===Cu(OH)2Cu+2H2O====€u(OH)2+H2f(l)6H++6e-===3H2f2Al-6e-===2Al3+2Al+6HCl=====^AlCl3+3H2f(2)6H2O(2)6H2O+6e-3H2f+6OH-2Al-6e-+8OH-===2AlO2-+4H2O2Al+2H2O+2KOH===MKAlO2+3H2f(l)2H++2e-===H2fMn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+(2)Fe-6e-+8OH-===FeO42-+4H2OCO(NH2)2-6e-+8OH-===CO32-+N2f+6H2OCl-+2OH--2e-===ClO-+H2O2H2O+2e-===H2f+2OH-NO3-+2H++e-===NO2f+H2O電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

（2019?高考全國(guó)卷I,T12）利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時(shí)MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時(shí)還可提供電能陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+===2H++2MV+正極區(qū)，固氮酶為催化劑，n2發(fā)生還原反應(yīng)生成nh3電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)一種脫除廢水中NH+的電化學(xué)裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷?該裝置工作時(shí)，Cl-該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷?該裝置工作時(shí)，Cl-向陰極移動(dòng)NH+在陰極上被還原為N2，陰極周?chē)芤旱膒H增大陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Cl-+H2O-2e-===ClO-+2H+3?如圖為用固體二氧化鈦（TiO2）生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是在較低的陰極電位下，TiO2（陰極）中的氧解離進(jìn)入熔鹽，陰極最后只剩下純鈦。下列說(shuō)法中正確的是（）陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2C1-—2e-===C「陰極的電極反應(yīng)式為T(mén)iO2+4e-===Ti+2O2-熔融的氯化恬通電后，O2-、C1-均向陰極移動(dòng)石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化K2S2石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化K2S2O8(^硫酸鉀)是強(qiáng)氧化劑，在水溶液中能將Mn2+、Cr3+分別氧化成MnOy、Cr2O7-o某學(xué)習(xí)小組擬設(shè)計(jì)如圖裝置制備K2S2O8。下列說(shuō)法正確的是()銅極發(fā)生氧化反應(yīng)陽(yáng)極反應(yīng)式為2SO2--2e-===S2Oj-C?電解時(shí)，H+從交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移D.若產(chǎn)生22.4L氫氣，則轉(zhuǎn)移電子為2mol乙醛酸(HOOC—CHO)是一種重要的有機(jī)合成中間體。在乙二酸(HOOC—COOH)電還原法合成乙醛酸的基礎(chǔ)上化學(xué)工作者創(chuàng)新性地提出雙極室成對(duì)電解法，裝置模型及工作原理如圖所示。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()該離子交換膜應(yīng)選擇陽(yáng)離子交換膜HCl是制取乙醛酸反應(yīng)的催化劑，并起導(dǎo)電作用該方法的總反應(yīng)為OHC—CHO+HOOC—COOH===解2HOOC—CHO乙二醛、乙二酸分別在陰、陽(yáng)電極表面放電，故稱(chēng)為雙極室成對(duì)電解法用一種陰、陽(yáng)離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NH扌，模擬裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()FfimuLI-'H^PIL團(tuán)圍子選牡透過(guò)膜町離FFfimuLI-'H^PIL團(tuán)圍子選牡透過(guò)膜町離F選抒透過(guò)膜A.陽(yáng)極室溶液由無(wú)色變成棕黃色陰極的電極反應(yīng)式為4OH--4e-===2H,O+O2f電解一段時(shí)間后，陰極室溶液中的pH增大D?電解一段時(shí)間后，陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3PO4微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù)。下圖為MFC碳氮聯(lián)合同時(shí)去除的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是()好氧微生物反應(yīng)器中反應(yīng)為NH扌+2O2===NC-+2H++H2OB極電勢(shì)比A極電勢(shì)低A極的電極反應(yīng)式：CH3COO-+8e-+2H2O===2CC2f+7H+當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子時(shí)，理論上總共生成2.24LN2電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用口3選B。由題圖和題意知，電池總反應(yīng)是3H2+N2===2NH5。該合成氨反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，并形成原電池產(chǎn)生電能，反應(yīng)不需要高溫、高壓和催化劑，A項(xiàng)正確；觀察題圖知，左邊電極發(fā)生氧化反應(yīng)MV+—e-===MV2+,為負(fù)極，不是陰極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；正極區(qū)N2在固氮酶作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3,C項(xiàng)正確；電池工作時(shí)，H+通過(guò)交換膜，由左側(cè)（負(fù)極區(qū)）向右側(cè)（正極區(qū)）遷移，D項(xiàng)正確?？?選D。該裝置為電解池，工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，故A錯(cuò)誤；電解池中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；用電解法處理含有NH扌的廢水，陰極上是水電離出的氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)：2H2O+2e-===巧f+2OH-,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為C1-+H2O—2e-===C1C—+2H+,C1O-再將NH扌氧化為N2，故C錯(cuò)誤，D正確。3?頁(yè)選Bo電解池的陽(yáng)極是氧離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，所以電極反應(yīng)式為2O2--4e-===OJ,A錯(cuò)誤；電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，是二氧化鈦電極本身得電子的過(guò)程，即TiO2+4e-===T+2O2-,B正確；電解池中，電解質(zhì)中的陰離子O2-、C1-均移向陽(yáng)極，C錯(cuò)誤；石墨電極會(huì)和陽(yáng)極上產(chǎn)生的氧氣發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致一氧化碳、二氧化碳的出現(xiàn)，所以電極本身會(huì)消耗，質(zhì)量減輕，D錯(cuò)誤。B選Bo由題圖知，銅極與電源負(fù)極相連為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨極與電源正極相連為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B項(xiàng)正確；氫離子由質(zhì)子交換膜右側(cè)（陽(yáng)極）向左側(cè)（陰極）遷移，C項(xiàng)錯(cuò)誤；沒(méi)有指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能根據(jù)產(chǎn)生的氫氣體積計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，D項(xiàng)錯(cuò)誤?？?選Do電解池陰極（右邊）消耗氫離子，陽(yáng)極（左邊）產(chǎn)生氫離子，氫離子需要通過(guò)離子交換膜，故該離子交換膜應(yīng)選擇陽(yáng)離子交換膜，A正確；加入鹽酸，氯離子在陽(yáng)極反應(yīng)掉又生成，同時(shí)氫離子在陽(yáng)極生成，在陰極反應(yīng)，整個(gè)過(guò)程氫離子和氯離子總量不變，起催化作用，B正確；陽(yáng)極反應(yīng)式為2C1-—2e-===CJ,C12可以將醛基氧化為羧基：C12+OHC—CHO+H2O===HOOC—CHO+2HC1,陰極反應(yīng)式為HOOC—COOH+2e-+2H+===HOOC—CHO+H2O,則該方法的總反應(yīng)為OHC—CHO+HOOC—COOH===解^HOOC—CHO,C正確；C1-在陽(yáng)極放電，乙二酸在陰極放電，D錯(cuò)誤。B選CoA.根據(jù)如圖裝置知，F(xiàn)e為陽(yáng)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+,電極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe>+,所以溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色，故A錯(cuò)誤；B.陰極上H+放電生成H2，電極反應(yīng)式為2H++2?-===巧f，故B錯(cuò)誤；C.電解時(shí)，陰極上H+放電生成H2，溶液中c（OH-）增大，溶液中pH增大，故C正確；D.電解時(shí)，溶液中NH+向陰極室移動(dòng)，H+放電生成H2，溶液中OH-和NH扌結(jié)合生成電解質(zhì)NH3?H2O，所以陰極室中溶質(zhì)為NH3?H2O和（nh4）3po4或nh4h2po4、（n