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2020年高考一轮复习题型专练
电解池电极反应式的书写(一)
【规律小结】 规避电解池中方程式书写的四个易错点
1.书写电解池中电极反应式时,如果氢离子来自于水,那电极反应式写水或氢离子都可以,但书写电解总反应方程式时,要写水分子。
2.阴极材料主要作用是导电,电极本身一般不反应,是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
3.要确保两极电子转移数目相同,且总反应方程式中注明条件“电解”。
4.电解水溶液时,应注意放电顺序中H+、OH-之后的离子一般不参与放电。
考点二 电解池电极反应式的书写
典例1、写出下列相关的电极反应方程式和总反应方程式:
阳极反应方程式
阴极反应方程式
总反应方程式
用惰性电极电解AgNO3溶液
用惰性电极电解MgCl2溶液
用铁作电极电解NaCl溶液
用惰性电极电解熔融MgCl2
用Al作阳极,电解H2SO4溶液,铝材表面形成氧化膜
【答案】 2.用惰性电极电解AgNO3溶液:
4OH--4e-O2↑+2H2O(或2H2O-4e-O2↑+4H+)
4Ag++4e-4Ag 4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+
用惰性电极电解MgCl2溶液:
2Cl--2e-Cl2↑
2H++2e-H2↑(或2H2O+2e-H2↑+2OH-)
Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
用铁作电极电解NaCl溶液:Fe-2e-Fe2+
2H++2e-H2↑(或2H2O+2e-H2↑+2OH-)
Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑
用惰性电极电解熔融MgCl2:2Cl--2e-Cl2↑
Mg2++2e-Mg
Mg2++2Cl-Mg+Cl2↑
用Al作阳极,电解H2SO4溶液,铝材表面形成氧化膜:2Al-6e-+3H2OAl2O3+6H+
6H++6e-3H2↑
2Al+3H2OAl2O3+3H2↑
典例2、用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是
( )
A.用石墨作阳极,铁作阴极
B.阳极的电极反应式:Cl-+2OH--2e-ClO-+H2O
C.阴极的电极反应式:2H2O+2e-H2↑+2OH-
D.除去CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
【答案】 D
【解析】 [解析] 若铁作阳极,则铁失电子生成Fe2+,则CN-无法除去,故铁只能作阴极,A项正确;Cl-要生成ClO-,氯元素的化合价要升高,故在阳极发生氧化反应,又已知该溶液为碱性条件,B项正确;阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应,碱性条件下,H2O提供阳离子H+,故C项正确;由于溶液是碱性条件,方程式中反应物不能出现H+,D项错误。
典例3、 用电解乙二醛制备乙二酸(HOOC—COOH)的装置如图K24-4所示,通电后,b电极上产生的氯气将乙二醛氧化为乙二酸,下列说法正确的是
( )
A.b接电源的负极,发生还原反应
B.a极上的电极反应为2H2O-4e-O2↑+4H+
C.盐酸的作用是提供Cl-和增强导电性
D.电路上每转移1 mol电子产生45 g乙二酸
【答案】 C
【解析】 b接电源的正极,乙二醛发生氧化反应,A错误; a极上的电极反应为2H++2e-H2↑,B错误;盐酸的作用是提供Cl-和增强导电性,C正确; OHC—CHO+2H2OHOOC—COOH+2H2↑,产生90 g乙二酸转移4 mol电子,故电路上每转移1 mol电子产生22.5 g乙二酸,D错误。
$$2020年高考一轮复习题型专练
电解池电极反应式的书写(二)
精练1、用电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置如图所示。下列说法错误的是
( )
A.阴极的电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-
B.阳极的电极反应式为CO(NH2)2-6e-+8OH-CO32-+N2↑+6H2O
C.为增强导电性,可用金属铜作阳极
D.电解过程中阴、阳极产生的气体物质的量之比为3∶1
【答案】C
【解析】
阴极发生还原反应生成氢气的电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,A正确;阳极发生氧化反应得到N2的电极反应式为CO(NH2)2-6e-+8OH-CO32-+N2↑+6H2O,B正确;如用金属铜作电解池的阳极,则阳极本身要发生氧化反应,不能达到电解尿素的目的,C错误;根据电子守恒,电解过程中阴极产生的H2、阳极产生的N2的物质的量之比为3∶1,D正确。
精练2、电化学在环境保护方面有广泛应用。
(1)用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-