突破11 原理大题中电极反应方程式专练-高考化学《化学反应原理》逐空突破系列

原理大题中电极反应方程式专练1、[2019·全国卷II·节选]环戊二烯可用于制备二茂铁[Fe(C5H5)2]结构简式为)，后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。该电解池的阳极为____________，总反应为______________________________，电解制备需要在无水条件下进行，原因为_____________________________________________________2、[2019·全国卷III·节选]在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：负极区发生的反应有_________________、______________________(写反应方程式)。电路中转移1mol电子，需消耗氧气________L(标准状况)3、[2019·北京卷·节选]可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2①制H2时，连接_______________，产生H2的电极反应式是_______________②改变开关连接方式，可得O2③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：________________________4、[2019·江苏卷·节选]电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图。①写出阴极CO2还原为HCOO－的电极反应式：__________________________②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是______________________5、[2019·天津卷·节选]氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备，写出产生H2的电极名称______(填“阳极”或“阴极”)，该电极反应方程式为________________________6、[2018·天津卷·节选]CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。O2辅助的Al～CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式__________________电池的正极反应式：6O2+6e−===6O2−6CO2+6O2−===3C2O42−反应过程中O2的作用是_______________________该电池的总反应式_______________________7、锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。(1)充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式(2)上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有(填化学式)8、为了证明AsOeq\o\al(3－,3)＋I2＋2OH－AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋H2O存在化学平衡，设计如图3所示实验。关闭K时，发现右侧烧杯中溶液颜色逐渐变浅，写出此时负极的电极反应式：_________________________为了证明上述反应存在平衡，操作方法是____________________________________________________9、一种丁烷燃料电池工作原理如图所示。A电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)，写出B电极的电极反应式：_______________________10、如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NHeq\o\al(＋,4)和SOeq\o\al(2－,4)。物质A的化学式为____________，阴极的电极反应式是_______________________________________11、以连二硫酸根(S2Oeq\o\al(2－,4))为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：①ab是________离子交换膜(填“阳”或“阴”)。阴极区的电极反应式为________________________________②若NO吸收转化后的产物为NHeq\o\al(＋,4)，通电过程中吸收4.48LNO(标况下)，则阳极可以产生________mol气体12、利用“Na－CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na－CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为4Na＋3CO22Na2CO3＋C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示：①放电时，正极的电极反应式为________________________________。②选用高氯酸钠－四甘醇二甲醚做电解液的优点是________________(至少写两点)。13、N2O5是绿色硝化试剂，溶于水可得硝酸。下图是以N2O4为原料电解制备N2O5的装置。写出阳极区生成N2O5的电极反应式(注意阳极区为无水环境，HNO3亦无法电离)：______________________14、用肼燃料电池为电源，通过离子交换膜电解法控制电解液中OH－的浓度来制备纳米Cu2O，装置如图所示：上述装置中B电极应连电极________(填“C”或“D”)。该电解池中的离子交换膜为________(填“阴”或“阳”)离子交换膜15、通过图所示装置，可将汽车尾气中的NO、NO2转化为重要的化工原料HNO3，其中A、B为多孔惰性电极。该装置的负极是________(填“A”或“B”)，B电极的电极反应式为_______________________________16、利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为_____________________________，电解过程中Li+向_____电极迁移(填“A”或“B”)17、锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：=1\*GB3\*MERGEFORMAT①外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)=2\*GB3\*MERGEFORMAT②电池正极反应式为___________________________________=3\*GB3\*MERGEFORMAT③是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是___________________18、电解NO制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是________，说明理由：_______________________________19、利用电解法可浸取辉钼矿得到Na2MoO4和Na2SO4溶液(装置如图所示)。①阴极的电极反应式为___________②一段时间后，电解液的pH_____(填“增大”“减小”或“不变”)，MoOeq\o\al(2－,4)在电极_______(填“A”或“B”)附近生成③实际生产中，惰性电极A一般不选用石墨，而采用DSA惰性阳极(基层为TiO2，涂层为RuO2＋IrO2)，理由是_________________20、工业上常采用除杂效率高的吸收—电解联合法，除去天然气中杂质气体H2S，并将其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H2S杂质的甲烷气，并控制好通气速率。则装置中右端碳棒为________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”)。21、锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图(a)所示。①普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH。该电池中，负极材料主要是__________，电解质的主要成分是__________，正极发生的主要反应是___________________________②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是_______________________________________________________________________________________22、化学在环境保护中起着十分重要的作用，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NO3－的原理如图所示。①电源正极为(填A或B)，阴极反应式为②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为g23、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_____________。电解后，__________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。24、铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________，阴极产生的物质A的化学式为____________25、用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。①作负极的物质是________②正极的电极反应式是_________________________26、金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。下图为电解精炼银的示意图，（填“a”或“b”）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为，为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为【原理大题中电极反应方程式专练】答案1、Fe电极;Fe+2=+H2↑（Fe+2C5H6=Fe(C5H5)2+H2↑）水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH−，进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)22、Fe3++e−=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；5.63、①K1 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ ③制H2时，电极3发生反应：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O。制O2时，上述电极反应逆向进行，使电极3得以循环使用4、①CO2＋H＋＋2e－===HCOO－或CO2＋HCOeq\o\al(－,3)＋2e－===HCOO－＋COeq\o\al(2－,3)②阳极产生O2，pH减小，HCOeq\o\al(－,3)浓度降低；K＋部分迁移至阴极区解析：①CO2中的C为＋4价，HCOO－中的C为＋2价，1molCO2转化为HCOO－时，得2mole－。②阳极上水放电，生成O2和H＋，H＋会与HCOeq\o\al(－,3)反应使HCOeq\o\al(－,3)减少，由电荷平衡可知，K＋会移向阴极区，所以KHCO3溶液浓度降低。5、阴极 或6、Al–3e–=Al3+