1、1(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 CO6e 5H 2O=6OH CH 4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4CO3CO 5H 2O=6HCO CH 4，阴极区电极反应式为 CO6e 5H 2O=6OH CH 4。23 32工业上用镍作为阳极，电解 0.050.1 molL1 NiCl2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，NH 4Cl 的浓度
2、对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示。NH 4Cl 的浓度最好控制为_；当 NH4Cl 浓度大于15 gL1 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：_。2答案 10 gL 1 2H 2e =H2(或 2NH42H 2O2e =H22NH 3H2O)解析 对阴极电流效率和镍的成粉率达到最大，根据图示，NH 4Cl 的浓度为 10 gL1 ，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2K2FeO43Zn= =Fe2O3ZnO2
3、K 2ZnO2，则电解质溶液可能为_(填字母)。AKOH 溶液 BH 2SO4 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 CH 3OH3O 2 6e =CO22H 2O (3)铝电极 1.68解析 (1)根据电池放电时的总
4、反应为 2K2FeO43Zn= =Fe2O3ZnO2K 2ZnO2，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 CH3OH3O 2 6e =CO22H 2O。(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0.02 mol，反应后转移电子 0.06 mol，需要氧气的物质的量为0.54 g27 gmol 10.015 mol，需消耗标准状况下的空气的体积为 0.015 mol22.4 0.06 mol4Lmo
5、l1 20%1.68 L。34一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)C 6H12O624e 6H 2O=6CO224H 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
6、海水的淡化。(1)中间室的 Cl 移向左室，正极的电极反应为 2NO 10e 6H 2O=N212OH ，所以处理后的 3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 C6H12O624e 6H 2O=6CO224H 。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 3CO24e =C2CO ，则阳极的电极反应式为23_。答案 2CO 4e =2CO2O 223解析 阳极发生氧化
7、反应生成氧气，电极反应为 2CO 4e =2CO2O 2。236CH 4燃料电池利用率很高，装置中添加 1 L 2 molL1 的 KOH 溶液为电解质，持续缓慢通入标准状况下甲烷 22.4 L33.6 L 时负极反应式为_。答案 CH 48e 9CO 3H 2O=10HCO23 3解析 n(KOH)2 molL1 1 L2 mol，该装置是燃料电池，负极上甲烷失电子发生氧4化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，22.4 L V(CH4)33.6 L 时，根据原子守恒得1 mol n(CO2)1.5 mol，反应生成碳酸氢钾，负极反应式为CH48e 9CO 3H 2O=10HCO 。23 37
8、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 6H 2O8e =BH 8OH 2 4解析 在阴极上电解 NaBO2可制得硼氢化钠，则阴极室 BO 得电子发生还原反应生成 2BH ，则电极反应式为 BO 6H 2O8e =BH 8OH 。 4 2 48亚磷酸(H 3PO3)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 2H =H3PO323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和氢离子结合生成亚磷酸，反应的离子方程式为 HPO 2H =H3PO3。23 23
