2020届一轮复习人教版 电化学基础 作业

答案为：2H+2e= H2↑；2Cl+2H2O

＋- -

2OH+ H2↑+ Cl2↑；氯碱工业；

－

（3）电解氯化钠溶液时，电极不参与反应，A为阳极，B为阴极。

A.溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，溶液中Na＋向B极移动，A错误； B.阳极氯离子失电子生成氯气，与碘离子反应生成单质碘，淀粉显蓝色，B正确； C.电解很短时间，出来的气体为氢气、氯气，加入氯化氢可还原，C错误；

D. B极产生标准状况下2.24L氢气，2H++2e-=H2↑，由于溶液中无法转移电子，D错误；答案为B (4) ①电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾，则用惰性电极电解，溶液中的OH在阳极失电子产生O2：4OH-4e=2H2O+O2↑，所以在B口放出O2，从A口导出H2SO4。因SO4所带电荷数大于K

2-+

--2-+

-

所带电荷数，SO4通过阴离子交换膜，K通过阳离子交换膜，所以通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的离子数。答案为：2H2O－4e- = 4H＋ + O2↑；小于；

②溶液中的H+在阴极得到电子产生H2：2H++2e-=H2↑，则从C口放出H2，从D口导出KOH溶液。答案为：D； ③H2OH2O

H+ OH，H在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c(OH)>c(H)；答案为： H+ OH，H在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c(OH)>c(H)。

＋

－

＋

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＋

＋

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＋

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＋

20．SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。

(1)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料，装置如图所示： ①若A为CO，B为H2，C为CH3OH，则通入CO的一极为________极。 ②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为

________________________________________________________________________。 ③若A为NO2，B为O2，C为HNO3，则正极的电极反应式为

________________________________________________________________________。

(2)碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650 ℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气(CO、H2的体积比为1∶1)直接作燃料，其工作原理如图所示。

①电池总反应为________________________________________________________________________。 ②以此电源电解足量的硝酸银溶液，若阴极产物的质量为21.6 g，则阳极产生气体标准状况下体积为______ L。电解后溶液体积为2 L，溶液的pH约为________。 【答案】正 SO2+2H2O-2e=SO4+4H

-2-+

O2+4e+4H═2H2O CO+H2+O2=3CO2+H2O 1.121

-+

【解析】（1）①燃料电池中，通入氧化剂的电极是正极、通入还原剂的电极是负极，该反应中C元素化合

价由+2价变为-2价、H元素化合价由0价变为+1价，所以CO是氧化剂，则通入CO的电极为正极，电极反应式为CO+4e-+4H+=CH3OH；综上所述，本题答案是：正。

②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，二氧化硫和氧气、水反应生成硫酸，负极上二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；综上所述，本题答案是：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。

③若A为NO2，B为O2，C为HNO3，二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸，正极发生还原反应，氧气得电子生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O；综上所述，本题答案是：O2+4e-+4H+═2H2O。

(2)①该燃料电池中，负极的气体按物质的量之比为1：1参与反应，则负极上一氧化碳、氢气失电子和正极氧气得电子两极反应生成二氧化碳和水，电极总反应为CO+H2+O2=3CO2+H2O；综上所述，本题答案是：CO+H2+O2=3CO2+H2O。

②电解硝酸银溶液阴极反应为Ag+e-=Ag，阳极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极生成21.6g银，其物质的量为21.6g÷108g/mol=0.2mol，转移电子0.2mol，根据电子守恒，阳极产生氧气0.05mol，标准状况下体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，电解后溶液生成H+为0.2mol，体积为2L，H+的物质的量浓度为0.1mol/L，溶液的PH=-lg0.1=1；综上所述，本题答案是：1.12，1。 21．下图装置闭合电键K时，电流计A的指针将发生偏转。试回答：

(1)丙池是__________(填“原电池”或“电解池”)，甲中a电极的名称是__________(填“正极”或“负极”)，丙中c电极的名称是__________(填“阳极”或“阴极”)。

(2)乙中Cu极的电极反应是___________________，若电路中有0.02 mol电子通过，则甲中a电极溶解的质量为__________g。

(3)闭合电键K一段时间后，丙池中生成两种气体和一种碱，则丙池中发生的总化学方程式是____。 (4)如果要给丙中铁片上镀上一层Cu，则丙池应作何改进： _________________。 【答案】电解池 负极 阳极 Cu2＋+2e-=Cu 0.65 2NaCl+2H2O

C换成Cu、NaCl溶液换成CuSO4溶液

【解析】(1)甲、乙构成原电池，则丙有外接电源，为电解池。由电子流向可知，甲中锌作负极，即a为负

极，b为正极，丙中c连接电源的正极b，c为阳极；

(2)Cu为原电池的正极，获得电子，发生还原反应，电极反应式为Cu2＋+2e-=Cu，a极上发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2＋，Zn为+2价金属，每1molZn反应，失去2mol电子，若转移0.02mol电子，则反应消耗锌的物质的量是0.01mol，消耗Zn的质量为m(Zn)=0.01mol×65g/mol=0.65g； (3)闭合K，丙池电解饱和食盐水,产生H2、NaOH、Cl2，电解方程式为：2NaCl+2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑。 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 将

(4)要给丙中铁片上镀上一层Cu，即发生电镀，则阳极应该为Cu电极，电解质溶液为含镀层离子的溶液，就是把C电极换成Cu电极，把NaCl溶液换为硫酸铜溶液。

22．(1)利用二氧化碳制备乙烯，用惰性电极电解强酸性二氧化碳水溶液可得到乙烯，其原理如图所示。

①b电极上的电极反应式为______________；

②该装置中使用的是________(填“阴” 或“阳”)离子交换膜。

(2)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴阳膜组合电解装置如图所示，电极材料为石墨。

①a表示________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。A～E分别代表生产中的原料或产品。其中C为硫酸，则A表示________。②阳极的电极反应式为_________________。

(3)如图所示，利用电解法产生的Cl2也可氧化除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4

与NaCl混合溶液来模拟。电解时，b为电源________极，阳极的电极反应式为________。

(4)NOx可“变废为宝”，由NO电解可制备NH4NO3，其工作原理如图所示(M、N为多孔电极)。为使电解产物全部转化为NH4NO3，需向电解产物中补充适量NH3。电解时M和电源______极(填“正”或“负”)相连，书写N极发生的电极反应式________________________。

【答案】2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O 阳 阳 NaOH溶液 SO32--2e-+H2O=2H++SO42-

正 2Cl--2e-=Cl2↑(或Cl--2e-+H2O=HClO+H+) 负 NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+

【解析】(1)①b电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的CO2得到电子被还原转化为乙烯，溶液显酸性，

因此阴极上的电极反应式为2CO2+12e+12H=C2H4+4H2O；②为了防止OH与阴极区的CO2反应，因此该装置中使用的是阳离子交换膜；

(2)①从C为硫酸可知，硫酸根来源于亚硫酸根放电，故b为阴离子交换膜，a为阳离子交换膜，在阴极区应为水放电生成氢气和氢氧根离子，故A为氢氧化钠，E为氢气；②阳极应为亚硫酸根放电生成硫酸根，反应的离子方程式为SO32--2e-+H2O=2H++SO42-。

(3)在阳极上，溶液中的Cl-失电子发生氧化反应，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，在阴极上溶液中的H+

-+

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