专题五 化学反应原理中的电化学-冲刺2021年高考化学反应原理题方法探究与类型专练

专题五 突破反应原理中的电化学 解题建模 1.解答电化学装置的思维流程 2．离子交换膜的原理和作用 3.电极方程式的书写 ①根据图示所通入的气体或液体判断反应物，根据化合价升价和题目中信息合理推断产物 ②判断正负极，根据题目要求书写正负极方程式。 ③查守恒，检查电子、电荷是否守恒。 4．电解计算破题的三个方法 (1)根据电子守恒计算。 (2)根据总反应式计算。 (3)根据关系式计算 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： (式中M为金属，n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 类型专练 1.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”)。 2.可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。 ①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O2。 ③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用： _______________。 3.以连二硫酸根(S2O)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NH，通电过程中吸收4.48 L NO(标况下)，则阳极可以产生________mol气体。 4.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)。 5.一种丁烷燃料电池工作原理如图所示。 ①A电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)。 ②写出B电极的电极反应式：________。 6.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)：______________________。 (4)湿法吸收工业尾气中的NO2，常选用烧碱溶液，产物为两种常见的含氧酸盐。该反应的离子方程式是_____________________。 7.利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O构成的电池既能有效消除氮氧化物的排放，减轻雾霾污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。 ①B极的电极反应式为_________________________________________________。 ②若反应转移1.2 mol电子，A极生成N2的体积为________L(标准状况)。 8.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。 9.电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如图2。 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______________________。 10.电解水蒸气和CO2产生合成气(H2+CO)。较高温度下(700~1000℃)，在SOEC两侧电极上施加一定的直流电压，H2O和CO2在氢电极发生还原反应产生O2-，O2-穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极，在氧电极发生氧化反应得到纯O2，由图3可知A为直流电源的_____(填“正极”或“负极”)，请写出以H2O为原料生成H2的电极反应式：_____。 11.科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图所示，电解质是掺杂了 Y2O3与 Z