2020屆高考化學(xué)考前沖刺提分訓(xùn)練：電化學(xué)基礎(chǔ)【答案詳解、課后總結(jié)】

解過(guò)程中溶液體積的變化)，通電一段時(shí)間后，①若向所得溶液中加入0.1molCuO后，使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和 pH,電解過(guò)通電程中總反應(yīng)的離子方程式為2CiT+2H2O=====Cu+OT+4。;②若向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO后，使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH,則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子為0二6mol。(4)把物質(zhì)的量均為0.1mol的A1C13、CuCl2和H2SO溶于水制成100mL的混合溶液，用石墨作電極電解，并收集兩電極所產(chǎn)生的氣體，一段時(shí)間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同。 則電路中共轉(zhuǎn)移09moi電子，此時(shí)鋁元素以Al"、Al(OH)3形式存在(用化學(xué)用語(yǔ)作答)。解析：(1)由圖可知，電子由左側(cè)電極流出，說(shuō)明氣體 a在該電極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，則左側(cè)電極為負(fù)極，氣體a為甲醇，電極反應(yīng)式為CHOMH2O-6e===CO?+6印。(2)堿性甲烷燃料電池的總反應(yīng)為CH+2Q+2KOH===CO+3HQ用石墨電極電解飽和NaCl通電溶液的總反應(yīng)為2NaCl+2HtO====2NaOf+CLT+Hj,據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式：CH?8e—?8NaOH故每個(gè)電池甲烷用量為0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況，即0.01molCH4)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.01molX8=0.08mol,該過(guò)程中生成NaOH勺物質(zhì)白^量為0.08mol,則有c(NaOH)=0.08mol=0.1mol?L1,故電解后U形管中溶液的pH=0.8L13。(3)①向所得溶液中加入0.1molCuO可使電解質(zhì)溶液復(fù)原，說(shuō)明電解時(shí)陰極上Cu"放電，陽(yáng)極上OH放電，故電解總反應(yīng)式為2Ci2通電++2H2O=====2Cu+Of+4H+;②向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2CO可使電解質(zhì)溶液復(fù)原，相當(dāng)于加入0.2molCuO和0.1molH2O,則電解日t陰極上CiT和h+放電，陽(yáng)極上OH放電，故轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2molX2+0.1molX2=0.6mol。(4)電解物質(zhì)的量均為0.1mol的AICI3、CuCl2和H2SO的混合液，陽(yáng)離子的放電順序：Cu2+>H+>Al］陰離子的放電順序：Cl>OH>SO一,故陰極上Cif+首先放電生成Cu,然后H+放電生成H2,陽(yáng)極上首先C「放電生成Cl2,然后OH放電生成Q;設(shè)陰極生成H2的物質(zhì)的量為xmol,因兩極產(chǎn)生氣體體積相等，則陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2與Q共xmol,而0.5molCl完全放電生成0.25molCl2,則O的物質(zhì)的量為(x—0.25)mol,據(jù)得失電子守恒可得：0.1molx2+xmolx2=0.5molxi+(x—0.25)molX4,解得x=0.35mol,故電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1molx2+0.35molX2=0.9mol。生成0.35molH2時(shí)消耗0.7molH,其中0.1molH2SO提供0.2molH+,則水提供0.5molH+,同時(shí)生成0.5molOH，由于生成0.1molO2時(shí)陽(yáng)極上消耗0.4molOH,故整個(gè)過(guò)程中凈生成0.1molOH,與0.1molAl”反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，而Al”仍有剩余，因此Al元素的存在形式是Al3+、Al(OH)3。20.電化學(xué)在處理環(huán)境污染方面發(fā)揮了重要的作用。(1)據(jù)報(bào)道以二氧化碳為原料采用特殊的電極電解強(qiáng)酸性的二氧化碳水溶液可得到多種燃料，其原理如圖1所示。其中電解時(shí)b極上生成乙烯的電極反應(yīng)式為2CO+1214+12e===CH4+4H2Oo(2)利用電解原理可將NO還原為N2,裝置見(jiàn)圖2,以高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H)為介質(zhì)，金屬鉗薄膜作電極。鉗電極A為

陰極，電極反應(yīng)式為2NJ4H+4e===N+2H2OsgNj完介質(zhì)上電糙AwsgNj完介質(zhì)上電糙AwH.(3)脫去冶金工業(yè)排放煙氣中SO的方法有多種。離子膜電解法:利用硫酸鈉溶液吸收SO,再用惰性電極電解。將陰極區(qū)溶液導(dǎo)出，經(jīng)過(guò)濾分離硫黃后，可循環(huán)吸收利用，裝置如圖3所示，則陰極的電極反應(yīng)式為SO+4H++4e===日+2H。(或H2SQ+4HI++4e===S；+3HO),陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體的化學(xué)式為O。解析：(1)b電極與電源的負(fù)極相連為陰極，該極通入CO,故在該電極上CO得電子后結(jié)合遷移過(guò)來(lái)的可生成乙烯，電極反應(yīng)式為2CO+12H+12e===CH+4H2。。(2)因?yàn)锳電極上NO得電子后生成N2,故A電極為陰極，電極反應(yīng)式為2N?4H++4e-===N+2噸O。