高考化学总复习 优编增分练：高考必考重要填空逐空特训 题型三 电化学填空特训

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学 习 资 料 专 题
(三) 电化学填空特训
1.含SO 2的烟气可用Na 2SO 3溶液吸收。

可将吸收液送至电解槽再生后循环使用。

再生电解槽如图所示。

a 电极上含硫微粒放电的反应式为_________________________________(任写一个)。

离子交换膜________(填标号)为阴离子交换膜。

答案 HSO －3＋H 2O －2e －===SO 2－4＋3H ＋(或SO 2－3＋H 2O －2e －===SO 2－4＋2H ＋
) c
解析 用亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫应该得到亚硫酸氢钠溶液，将亚硫酸氢钠溶液(pH ＝6的吸收液)加入电解槽中。

右侧是电极的阴极，可以认为是水电离的氢离子得电子转化为氢气，剩余的氢氧根离子与亚硫酸氢根离子反应得到亚硫酸根离子。

左侧是电极的阳极，c 为阴离子交换膜，亚硫酸氢根离子透过交换膜进入阳极，在阳极上失电子转化为硫酸根，副产物甲为硫酸。

所以阳极反应为：HSO －3＋H 2O －2e －===SO 2－4＋3H ＋或SO 2－3＋H 2O －2e －===SO 2－4＋2H ＋(溶液中也有一定量的亚硫酸根)。

2.干燥的甲醇可用于制造燃料电池。

(1)研究人员发现利用NaOH 干燥甲醇时，温度控制不当会有甲酸钠和H 2生成，其反应方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)某高校提出用CH 3OH —O 2燃料电池作电源电解处理水泥厂产生的CO 2(以熔融碳酸盐为介质)，产物为C 和O 2。

其阳极电极反应式为_________________________________。

答案 (1)CH 3OH ＋NaOH =====某温度HCOONa ＋2H 2↑
(2)2CO 2－3－4e －===2CO 2＋O 2
3.NO 可用间接电化学法除去，其原理如图所示：
(1)阴极的电极反应式为____________________________________________________。

(2)吸收塔内发生反应的离子方程式为_______________________________________。

答案(1)2HSO－3＋2e－＋2H＋===S2O2－4＋2H2O
(2)2NO＋2S2O2－4＋2H2O===N2＋4HSO－3
解析(1)由图可知，阴极上是HSO－3获得电子生成S2O2－4，酸性条件下还生成水，电极反应式：2HSO－3＋2e－＋2H＋===S2O2－4＋2H2O。

(2)吸收池中S2O2－4与NO反应生成N2与HSO－3，反应的离子方程式为2NO＋2S2O2－4＋2H2O===N2＋4HSO－3。

4.以稀硫酸作电解质溶液，利用电解法将CO2转化为乙烯的装置如图所示。

M电极的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
工作一段时间后，阳极室中溶液的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)。

答案2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O 减小
解析CO2转化为乙烯，碳元素化合价降低，得电子被还原，发生还原反应。

所以M电极的电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O；因为阳极的电极反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，氢离子浓度增加，所以工作一段时间后，阳极室中溶液的pH减小。

5.我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S＋O2===H2O2＋S↓。

已知甲池中发生的反应：
(1)装置中H＋从________移向________(填“甲池”或“乙池”)。

(2)乙池溶液中发生的反应为________________________________________________。

答案(1)乙池甲池
(2) H2S＋I－3===3I－＋S↓＋2H＋
解析(1)从示意图中看出，电子流向碳棒一极，该极为正极，氢离子从乙池移向甲池。

(2)乙池溶液中，硫化氢与I－3发生氧化还原反应：硫化氢失电子变为硫单质，I－3得电子变为I－，离子反应为H2S＋I－3===3I－＋S↓＋2H＋。

6.利用电解装置也可进行烟气处理，如图可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH＋4和SO2－4，阳极的电极反应式为___________________________________________________________；
物质A是________(填化学式)。

答案SO2＋2H2O－2e－===SO2－4＋4H＋H2SO4
解析根据题目叙述，结合装置可知阳极反应物为SO2，生成物为SO2－4，所以阳极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO2－4＋4H＋，而阴极反应为NO＋6H＋＋5e－===NH＋4＋H2O，所以总反应式为2NO ＋5SO2＋8H2O===(NH4)2SO4＋4H2SO4，由此反应方程式可知，装置中的物质A是H2SO4。

7.工业上常采用除杂效率高的吸收—电解联合法，除去天然气中的杂质气体H2S，并转化为可回收利用的单质硫，其装置如下图所示。

通电前，先通入一段时间含H2S的甲烷气，使部分NaOH吸收H2S转化为Na2S，再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率。

装置中右端碳棒为______极，左端碳棒上的电极反应为______________________________________________________________，
右池中的c(NaOH)∶c(Na2S)________(填“增大”“基本不变”或“减小)。

答案阳2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑(或2H＋＋2e－===H2↑)基本不变
解析装置中右端硫离子失电子转化为硫单质，硫元素被氧化，则右端碳棒为阳极，左端碳棒为阴极产生氢气，阴极的电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑；再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率，右池中的c(NaOH)∶c(Na2S)基本不变。

8.电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2＋氧化成Co3＋，然后Co3＋将甲醇氧化成CO2和H＋(用石墨烯吸附除去Co2＋)。

现用如图所示装置模拟上述过程，请写出：
(1)阴极的电极反应式：_____________________________________________________。

(2)除去甲醇的离子方程式：_________________________________________________。

答案(1)2H＋＋2e－===H2↑(2)6Co3＋＋CH3OH＋H2O===CO2↑＋6H＋＋6Co2＋
解析(1)通电后，电解池中水电离产生的氢离子得电子产生氢气，阴极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；(2)将Co2＋氧化成Co3＋，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2＋－e－===Co3＋；以Co3＋作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO
2＋，结合原
2而净化，自身被还原为Co
子守恒与电荷守恒可知，还原生成H＋，配平书写离子方程式：6Co3＋＋CH3OH＋H2O===CO2↑＋6Co2＋＋6H＋。