高中化学二轮复习高考重要填空逐空特训五电化学填空特训(2021学年)

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（五）电化学填空特训
1.电解ＣO制备CH４，电解质为碳酸钠溶液，工作原理如图所示，写出阴极区电极反应式＿__＿___＿___＿＿＿_＿。

答案CO＋6e-＋5H2Ｏ===6OH－＋ＣH4
解析由此电解原理可知，阳极失去电子生成二氧化碳气体，加入碳酸钠,碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，阴极CO得到电子生成甲烷气体，据此离子反应方程式为４ＣO+３CO错误!＋5Ｈ2O=＝=６HCO错误!＋CH４,阴极区电极反应式为CＯ+6e－＋5H2O===6OH－+CH4。

２．工业上用镍作为阳极,电解0。

0５~0。

1 mｏl·Ｌ-1NiCl２溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液，可得到高纯度、球形的超细镍粉。

当其他条件一定时，ＮH4Ｃｌ的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示。

ＮH4Cｌ的浓度最好控制为________;当NH4Cl浓度大于15 ｇ·L-1时，阴极有气体生成，导致阴极电流效率降低，写出相应的电极反应式：___＿__＿_＿___。

答案10 g·L－1２H+＋２e－==＝H2↑(或2ＮH+4+2H2O＋2e-＝=＝H２↑＋2NＨ3·Ｈ2O)
解析对阴极电流效率和镍的成粉率达到最大，根据图示，NH4Ｃl的浓度为1０g·L－１，根据电解原理,阴极产生的气体是H2,因此电极反应式为2H＋＋2e-＝＝=H2↑。

3.电化学在生产生活中有广泛的应用。

（１)高铁电池因其储电容量大而开始应用于电动汽车.已知该电池放电时的总反应为2K2FeＯ4＋3Zn===Ｆｅ2Ｏ3+ZnO＋2K2ZnＯ2,则电解质溶液可能为_＿____＿_(填字母）。

A．KOＨ溶液Ｂ.Ｈ2SO4 C.稀HNO3
(2）甲醇燃料电池能大幅度地提高甲醇的利用率,其工作原理如图1所示,电解质是掺杂了Y2O３的ZrO2晶体,它能传导O２-。

工作时O2－向＿_______(填“正极”或“负极"）移动，负极的电极反应式为____＿_＿______＿__．
(3）铝－空气电池装置如图2所示,该电池的负极是__＿_____(填“铝电极”或“空气电极")，毎消耗0。

54 g Al,需消耗标准状况下的空气______Ｌ（设空气中O2的体积分数为2０％）。

答案(1)Ａ(２）负极ＣH３OＨ＋3O2－－6ｅ-===CO2＋2H2O （3）铝电极1。

６８
解析(1)根据电池放电时的总反应为2Ｋ２FeＯ4＋3Zn===Fe2O3＋ZnO+2K2ZnＯ２,生成物Ｆｅ2O3、ＺnO能够被酸溶解，电解质溶液应该选KＯＨ溶液.
(２）甲醇燃料电池中充入甲醇的电极是负极,通入氧气的电极是正极,工作时Ｏ2－向负极移动,
负极上甲醇发生氧化反应,电极反应式为CＨ3OＨ+３O2－-6ｅ－＝==CO2＋２H2Ｏ．
(3)铝-空气电池的负极是铝电极,空气电极是正极;0.54 g Al的物质的量为错误!＝0.02 ｍｏl,反应后转移电子０。

06 mol,需要氧气的物质的量为错误!＝０。

０１5 mol,需消耗标准状况下的空气的体积为0。

０１5 ｍol×2２.4 L·mol-1÷20%＝1．68 Ｌ.
4．一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示:
(1）中间室的Cl－移向_＿______(填“左室”或“右室”）,处理后的含硝酸根废水的ｐＨ___＿____(填“降低”或“升高”)。

(2)若图中有机废水中有机物用C6H1２O6表示，请写出左室发生反应的电极反应式：＿__＿__＿__＿__＿___。

答案 (１)左室升高(2)C６H12O６-24e－+6H2Ｏ=＝=6CＯ２↑+24H＋
解析由图可知，左室中有机物被氧化为二氧化碳气体，所以左室为燃料电池的负极区;右室中硝酸根被还原为氮气,右室为正极区,电池工作时,中间室海水中的阴离子(主要为氯离子)向负极区移动,阳离子(主要为钠离子）向正极区移动,实现了海水的淡化。

（1)中间室的Cｌ-移向左室，正极的电极反应为2ＮＯ-3＋10e-＋6Ｈ2Ｏ===N2+1２OH-,所以处理后的含硝酸根废水的ｐＨ升高。

(2）有机废水中有机物用C6H1２O6表示，左室发生反应的电极反应式为Ｃ6Ｈ12O６-2４ｅ－＋6H2O==＝6CO2↑＋24H+。

5．某高校的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时ＣO2零排放,其基本原理如图所示:
上述电解反应在温度小于９００℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和ＣO2,电解质为熔融碳酸盐及碳酸钙,阴极的电极反应式为３CO２＋4e-===C+2CＯ错误!，则阳极的电极反应式为＿_＿___＿＿_＿＿____＿＿____＿_＿_____＿__＿_＿____＿＿＿＿______＿_＿__＿____＿＿_______
＿___。

答案 2CO错误!－4ｅ-===2ＣO2↑＋O２↑
解析阳极发生氧化反应生成氧气，电极反应为2CO错误!-4e-＝＝=２CＯ2↑+O2↑。

6.CH4燃料电池利用率很高,装置中添加1 Ｌ 2 mｏl·L－1的KＯH溶液为电解质，持续缓慢通入标准状况下甲烷22。

４Ｌ~33.6 L时负极反应式为____＿＿＿＿__＿＿＿__＿。

答案CＨ4－8ｅ-＋9ＣO错误!＋３H2Ｏ＝==10ＨCＯ错误!
解析n(ＫOH)=2 mｏl·L－1×1 L=2 mｏl,该装置是燃料电池，负极上甲烷失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,22。

4 L≤V（CH4)≤3３。

６Ｌ时,根据原子守恒得１ｍol≤n(ＣO2)≤1.5mol，反应生成碳酸氢钾，负极反应式为CH4－8e-+9CＯ错误!+３H２O===10ＨＣO错误!。

7．如图在碱性条件下,在阴极上电解NaＢＯ２可制得硼氢化钠，写出阴极室的电极反应式______＿_＿_____＿_____＿___＿＿_＿___＿_＿_＿＿___＿__＿__＿_＿______________＿________
____________＿___________＿__＿__＿______＿_＿_＿__＿＿_＿_____＿___＿_＿_＿_______＿__.
答案 BO错误!+6H２O+8e-===BＨ错误!+8ＯH-
解析在阴极上电解NａBO2可制得硼氢化钠，则阴极室ＢＯ错误!得电子发生还原反应生成BＨ错误!，则电极反应式为ＢO错误!＋６H2Ｏ＋8e-＝==BH错误!+8OH－．
8．亚磷酸（Ｈ３PＯ3)与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3。

电解Na2HPO３溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如图：
阴极的电极反应式为_____＿______＿_＿＿;产品室中反应的离子方程式为＿____＿_＿
______＿_.
答案２H＋+2e－=＝=H2↑ HＰO错误!+２H＋===Ｈ3PO3
解析阴极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为２H+＋2ｅ－==＝H2↑;产品室中HＰO 错误!和氢离子结合生成亚磷酸,反应的离子方程式为HＰO错误!＋2Ｈ+===H3PO3。

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