高考必考填空特训 题型三 电化学填空特训

(三)电化学填空特训1.含SO2的烟气可用Na2SO3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HSOH2O2e=SO3H(或SOH2O2e=SO2H)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(pH6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：HSOH2O2e=SO3H或SOH2O2e=SO2H(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H2生成，其反应方程式为_。(2)某高校提出用CH3OHO2燃料电池作电源电解处理水泥厂产生的CO2(以熔融碳酸盐为介质)，产物为C和O2。其阳极电极反应式为_。答案(1)CH3OHNaOHHCOONa2H2(2)2CO4e=2CO2O23.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)2HSO2e2H=S2O2H2O(2)2NO2S2O2H2O=N24HSO解析(1)由图可知，阴极上是HSO获得电子生成S2O，酸性条件下还生成水，电极反应式：2HSO2e2H=S2O2H2O。(2)吸收池中S2O与NO反应生成N2与HSO，反应的离子方程式为2NO2S2O2H2O=N24HSO。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2CO212H12e=C2H44H2O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2CO212H12e=C2H44H2O；因为阳极的电极反应为2H2O4e=O24H，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：H2SO2=H2O2S。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) H2SI=3IS2H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发生氧化还原反应：硫化氢失电子变为硫单质，I得电子变为I，离子反应为H2SI=3IS2H。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和SO，阳极的电极反应式为_；物质A是_(填化学式)。答案SO22H2O2e=SO4HH2SO4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SO，所以阳极反应式为SO22H2O2e=SO4H，而阴极反应为NO6H5e=NHH2O，所以总反应式为2NO5SO28H2O=(NH4)2SO44H2SO4，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2H2O2e=2OHH2(或2H2e=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2H2O2e=2OHH2；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)2H2e=H2(2)6Co3CH3OHH2O=CO26H6Co2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2H2e=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Co2e=Co3；以Co3作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2，结合原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H，配平书写离子方程式：6Co3CH3OHH2O=CO26Co26H。