题型强化练(十七) 电极反应式的书写及电化学计算-【创新大课堂】2026年高考二轮化学专题复习课时作业

班级 姓名 题型强化练（十七） 电极反 1.(2025·济南二模)工业上也可用电解法制 备Fe3O4,工作原理如图。 a电源 b 甲 乙 Fe20: 石墨 低共熔溶剂 已知：低共熔溶剂由有机物氯化胆碱 +N一)与乙二醇混合形成。 HO (1)a为直流电源的 (填“正”或 “负”)极；甲电极的电极反应式为 (2)电解过程中乙电极生成C12,若甲电极 转化240gFe2O3,则理论上生成Cl2的体 积是 (标准状况下)。 2.(2025·天津红桥三模)2021年我国研制出 第一代钠离子电池，该电池具备高能量密 度、高倍率充电等优势。它的工作原理为 Na1MnO,+NaC,宽号N-MnO,.+C. 其装置如图所示，负极为碳基材料 (Nam Cn),利用钠离子在正负极之间嵌脱 过程实现充放电。 铜箔 含钠过渡 金属氧化物 铝箔 碳基材料 ·143 得分 应式的书写及电化学计算 (1)放电时a极反应式为 (2)用该电池电解精炼铜，当电池中迁移 1 mol Na+时，理论上可获得 g纯铜。 3.(2025·天津河西三模)天津大学张兵教授 团队以CO2与辛胺[CH3(CH2)zNH2]为 原料实现了甲酸和辛腈[CH3(CH2)6CN] 的高选择性合成，装置工作原理如图所示。 CO 电源 HCOO CH3(CH2)6CN OH C02 CH(CH2)NH2 In/In2O3- Ni2P (1)工作时，In/1n2O3-z电极上发生的电极 反应式是 (2)工作时，每转移2mol电子，理论上 Ni2P电极上有 mol辛腈生成。 4.(2025·北京西城三模)油气开采、石油化 工等行业废气普遍含有硫化氢，需要回收 处理并加以利用。 电化学循环法：采用FeCl3溶液吸收处理 H2S,并通过电解池实现“吸收液”再生，同 时制取氢气，其原理如图所示。 FeCl溶液 a一电源b →H2 反应器 HS 质子交换膜 S,沉淀 (1)写出反应器内发生反应的离子方程式 (2)结合电极反应式说明“吸收液”在电解 池中是如何再生的 班级 姓名 5.(2025·北京西城二模)二氧化硫的转化在： 生产和环境保护等领域具有重要意义。 电解法处理SO2尾气制H2S。电解装置的 示意图如图1所示，气体扩散电极多孔透 气并隔水，生成的H2S被Ar气带出。 ④ ⊙ 参 OH- H 气体 H2S Na2S04-H2S04 电 NaOH 扩散 溶液 溶液 电极 双极膜 S02 Ar 图1 (1)阴极生成H2S,电极反应式是 (2)为减少副反应的产物堵塞气体扩散电 极，生成的H2S及时被Ar气带出，该副反 应的化学方程式是 6.(2025·宁夏银川三模)钼(Mo)广泛应用于 化工生产、医疗卫生及国防战略领域。一 种从废催化剂（主要含NiO3、MoO3、 Fe2O3、Al2O3)中富集回收钼和镍的工艺流 程如下。 钼精矿冶金工艺也可以采用电氧化法，其 工作原理如图所示： 电源 CIO MoS2 H0 Mo02、S0 pH=8.0-8.5 (1)电解时，阳极的电极反应式为 (2)若维持电流强度恒定，电源提供电子的 速率为5×10-6mol·s1,则消耗1.2g MoS2,理论上需要电解 min ·144 得分 7.(2025·安徽六安二模)乙烯是重要的化工 原料，科学家在研发制备乙烯(C2H4)的新 方法。 电化学法制备乙烯。 电化学法还原二氧化碳，不仅能缓解温室 效应还能得到乙烯。其原理如图所示。 B 足量 C02 ☐H20 NaHCO溶液NaHCO3溶液 隔膜 若电解后溶液pH基本不变，则隔膜为 (填“阳离子交换膜”或“阴离 子交换膜”)；阴极电极反应式为 8.(2025·天津二模)2024年中国甲醇产业大 会在江西举行。甲醇是全球公认最有效的 能够垂直替代柴油的能源，极有可能成为 破解能源安全和双碳难题的“超级燃料”。 如图某种熔融碳酸盐燃料电池以I2CO3、 K2CO3为电解质、以(CH3OH为燃料时， 该电池工作原理如图所示。 e ☒b Li" K C02 ? H20七。 8 该电池工作时负极电极反应式为 ,正极应通人的气体 为离子交换膜，C正确；结合H2S-2e—S￥+2H+,每产！ 生32gS(为1mol),电路中转移2mol电子，会有2mol氢！ 离子迁移到阴极区生成氢气，则阴极区溶液质量不减小，D 错误。 7.答案D 解析电极b发生还原反应，为阴极；电极发生氧化反 应，为阳极。铅酸蓄电池的Pb电极为负极，负极与阴极相 连，A错误；电解过程中，阳离子无法通过阴离子交换膜，B 错误：根据得失电子守恒与电荷守恒可知，阴极区的反应 式应为NO3+8e+6H2O=NH3+9OH,C错误；每 产生1 mol NH3转移8mole,正极区（与电源正极相连 的区域)又称阳极区，当电路中转化4mole时，正极区会 CN CN 产生1mol (苯己胺转化为 脱去4个 CN H),转移8mole时产生2mol ,D正确。 题型强化练（十七） 1.答案(1)负3Fe2O3+2e==2Fe3O+02 (2)11.2L 解析电池工作时，甲电极中Fe2O3在阴极被还原为 Fe3O4,则甲电极为阴极，a为电源负极，b电极为正极，乙 电极为阳极。 (1)由分析可知，a为电源负极，甲电极为阴极，Fe2O3被还 原为FeO,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可 得出发生的电极反应为3Fe2O3+2e一2Fe3)4+O-, 生成的O2进入电解质。(2)氯化胆碱( N ) 中的C1在阳极放电生成C12,电极反应式为2C1厂一2e 一C2个，240gFe,0的物质的量为160gmo 240g 1.5m0l,转移电子的物质的量为5m0×2=1mol,生成 3 0.5 mol Cl2,标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol= 11.2L。 2.答案Na1-mMnO2+mNa++me-NaMnO232 解析(1)放电时，a极为正极，Na1-mMnO2得电子结合 Na生成NaMnO2,电极反应式为Na1-mMnO2+mNa+ me =-NaMnO2 (2)电池中迁移1 mol Na+,转移1mol电子；电解精炼铜 时，阴极Cu2++2e一一Cu,转移1mol电子时，生成 0.5 mol Cu,质量为0.5mol×64g/mol=32g。 3.答案(1)C)2+2e+H2)=HCO0-+OH (2)0.5 解析(1)根据图示，工作时，n/IO3-x电极上二氧化碳 得电子发生还原反应生成甲酸根离子，发生的电极反应式 CO,+2e+H,O=HCOO+OH; (2)工作时，NP电极上CH(CH2),NH2失电子发生氧 化反应生成CH3(CH2)6CN,电极反应式为CH3: ·26 (CH2)7NH2-4e +40H-CH3(CH2)CN+4H20, 每转移2mol电子，理论上Ni2P电极上有0.5mol辛腈 生成。 4.答案(1)4Fe3++2H2S—4Fe2++S2￥+4H (2)含FeC2和HCl的溶液进入电解池的阳极区，发生 Fe2+一e一Fe3+,H+通过质子交换膜转移到阴极，阳 极区得到的FeCl溶液，吸收液得以再生 解析(1)由图知，FeCl3溶液在反应器内将H2S氧化为 S沉淀，自身被还原为FC2,根据电子得失守恒、原子守 恒，发生反应的离子方程式：4Fe3++2HS一-4Fe2++S2￥ 十4HT。(2)由图知，含FeC2和HCI的溶液进入电解池 的阳极区，发生氧化反应：Fe2+一e一Fe3+,为平衡阳 极区电荷，H十通过质子交换膜转移到阴极，阳极区得到的 FeCl3溶液，吸收液得以再生。 5.答案(1)S02+6HF+6e=H2S+2H2O (2)2H2S+SO2=3S+2H2O 解析(1)如图，阴极发生还原反应，SO2得电子生成 H2S,根据原子守恒和电荷守恒，在酸性环境下电极反应式 为S)2+6H++6e=H2S+2H2O: (2)H2S易被空气中氧气氧化，为防止生成的H2S堵塞气 体扩散电极，用Ar气及时带出，副反应是H2S被氧气氧 化，化学方程式为2H2S+S02==3S+2H20。 6.答案(1)C1+20H--2e-==C10-+H20(2)450 解析(1)由图可知，阳极上氯离子失去电子生成CIO, 故电极反应式为：C1厂+2OH-2e=Cl0+H2O: (2)由图可知，MoS2发生的反应方程式为：MoS2+9CIO +3H2O一MoO}-+2SO+9C1+6H+,所以消耗 1 mol MoS2转移18mol电子，则消耗1.2gMoS2,理论上 需要转移的电子为：160g/ma×18=0.135mol,根据电源 提供电子的速率为5×106mol·s1,理论上需要电解 0.135mol 5X106m0l:s=2.7X104s=450min。 7.答案阴离子交换膜14CO2+12e+8H20一=C2H4 +12HCO3 解析电化学法还原二氧化碳，得到乙烯，即A为阴极，阴 极反应生成HCO3,因为电解后溶液H基本保持不变， HCO3向B电极移动，故该隔膜为阴离子交换膜；A电极， CO2转化成乙烯，因此阴极电极反应式为：14CO2+12e +8H20一C2H4+12HCO3。故答案为：阴离子交换 膜；14CO2+12e+8H20==C2H4+12HCO3。 8.答案CHOH+3CO号-6e==4CO2+2H20O2 和CO2 解析从电子流向看，a电极为负极，此电极加入CHOH, 从箭头的指向看，CH3OH失电子，生成CO2和H2O,消耗 熔融液中的CO5,得出电极反应式为CH3OH十3CO5一 6e一4CO2+2H2O,正极的电极反应为O2+4e+ 2C02一一2C05,所以正极需要通入02和C02。