電解池電極反應(yīng)的書寫集訓(xùn)

1.按要求書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式：

⑴用鐵作電極電解NaCl溶液

陽(yáng)極反應(yīng)式____________________________________________________________

陰極反應(yīng)式____________________________________________________________

總反應(yīng)化學(xué)方程式______________________________________________________

(2)用銅作電極電解鹽酸溶液

陽(yáng)極反應(yīng)式____________________________________________________________

陰極反應(yīng)式____________________________________________________________

總反應(yīng)離子方程式______________________________________________________

⑶用A1單質(zhì)作陽(yáng)極，石墨作陰極，電解NaHCCh溶液

陽(yáng)極反應(yīng)式__________________________________________________________

陰極反應(yīng)式__________________________________________________________

總反應(yīng)離子方程式____________________________________________________

2.離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽(yáng)離子、Al2c17-和A1C1J組成的離子液體作電

解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接電源的極，已知電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生其他離子且

有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)，陰極反應(yīng)式為，若改用AlCb水溶液

作電解液，則陰極產(chǎn)物為

3.電解MnSO4溶液可制備MnO2,其陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為

4.研究證實(shí)，CO2也可在酸性水溶液中通過(guò)電解生成甲醇，則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在—極，該電

極反應(yīng)式是______________________________________

5.電解法制備KzFeCU原理如圖所示，寫出其陽(yáng)極反應(yīng)式

6.電解法制備納米CU2。原理如圖所示，寫出其陽(yáng)極反應(yīng)式

NaCl溶液

7.電解Na2c。3溶液原理如圖所示，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為，陰

極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為

陽(yáng)極陰極

NaHCO,工Sf^NaOH

溶液Ugir溶液

NaCO)1幸一稀NaOH

2與溶液

溶液

陽(yáng)離子交換膜

8.某鈉離子電池結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為含鈉過(guò)渡金屬氧化物(Na/TMCh)，電極B為硬碳，充電時(shí)

Na+得電子成為Na嵌入硬碳中，NaTMCh失去電子生成Nai-XTMO2,充電時(shí)B極的電極反應(yīng)式

,放電時(shí)A極的電極反應(yīng)式

氧化物（Na.TMOa）

9.將PbO溶解在HC1和NaCl的混合溶液中，得到含Na2Pbek的電解液，電解Na2PbeL溶液生成

Pb的裝置如圖所示。寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式___________________________________________

陽(yáng)離子交換膜

2

10.通過(guò)電解含Mn\SOF>C「等酸性廢液可重新獲得MnO2,裝置示意圖如圖所示。在______（填

“a”或"b”）極獲得MnO2,電極反應(yīng)式為____________________________________________________

@e

annb

些酸性廢液4

11.燃煤煙氣中的NO-SO2經(jīng)處理后可被吸收。若煙氣主要成分為NO、SO2,可通過(guò)電解法除去，

其原理如圖所示。陰極的電極反應(yīng)式為,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為

（NHJ,SO,稀溶液

12.利用多晶銅高效催化電解CO2制乙烯的原理如圖所示。因電解前后電解液濃度幾乎不變，故可

實(shí)現(xiàn)CO2的連續(xù)轉(zhuǎn)化。

持續(xù)通入co?

pH=8的KHCO,溶液

（1）電解過(guò)程中HCO3向（填“鉗”或“多晶銅”）電極方向移動(dòng)

⑵多晶銅電極的電極反應(yīng)式為__________________________________

（3）理論上當(dāng)生成0.05mol乙烯時(shí)，珀電極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為.（不考慮氣體的溶

解）

13.用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2,將所得的Na2sCh溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH,同時(shí)得

到H2so4，其原理如下圖所示。（電極材料為石墨），b極的電極反應(yīng)式為

陽(yáng)離子交換膜陰離子交換膜

14.某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，該裝置能將H2。和C02轉(zhuǎn)化為和燃料(C3H80)。

電解時(shí)的陰極反應(yīng)式為，陽(yáng)極反應(yīng)式為

電化學(xué)催化劑質(zhì)子交換膜光催化劑

15.電解尿素［CO(NH2)2］的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如下，電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，陰陽(yáng)

兩極均為惰性電極

尿素

K0H溶液

(1)A極為,電極反應(yīng)式為

(2)B極為.電極反應(yīng)式為.

16.實(shí)驗(yàn)室用NH4CI、鹽酸、NaCK)2(亞氯酸鈉)為原料，通過(guò)以下過(guò)程制備C102：

鹽酸NaClOz溶液

,_*C102

NH4cl溶液-T電解］~~、NCb溶液|------?NH3

I_-溶液X

H2

(1)電解時(shí)的陰極反應(yīng)式為,陽(yáng)極反應(yīng)式為

，電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(2)NaC102溶液與NC13溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為

17.我國(guó)研制出非貴金屬銀鋁基高效電催化劑，實(shí)現(xiàn)電解富尿素廢水低能耗制H2,裝置如圖甲，總

反應(yīng)：

CO(NH2)2+H203H2T+N2T+CO2T

A電極連接電源的極(填“正”或“負(fù)，)，A電極的電極反應(yīng)為

18.電解制備KMnCU的裝置如圖乙所示

ab

惰性電鳥廠°—|吵電極

離子交換膜

乙

⑴b與電源的(填“正”或"負(fù)”)極相連，電解液中最好選擇(填“陽(yáng)”或“陰”)離子交換膜

(2)電解時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為___________________________________

19.制備Na2s2O5也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中S02堿吸收液中含有NaHSCh和

Na2so3。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為o電解后，______室的NaHSCh

濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得到Na2s2O5

陽(yáng)離子交換膜

稀H2soiSO2堿吸收液

20.電解法處理含氮氧化物廢氣，可回收硝酸，具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)驗(yàn)室模擬電解法

吸收NO*的裝置如圖所示(圖中電極均為石墨電極)。若用NO2氣體進(jìn)行模擬電解法吸收實(shí)驗(yàn)

H3戶電源九,尾氣

」I____________IL

-二稀

-

-

二

左二-\硝

Na2SO4-

-酸

溶液、室二室二-二

'一陽(yáng)營(yíng)浮飛喑大o*

交換膜氣體

⑴寫出電解時(shí)N02發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式

(2)若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO2被吸收，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子通過(guò))的H+為mol

21.SO2和NOx是主要大氣污染物，利用下圖裝置可同時(shí)吸收S02和NO

(l)a是直流電源的極

(2)已知電解池的陰極室中溶液的pH在4~7之間，陰極的電極反應(yīng)為

(3)用離子方程式表示吸收NO的原理

22.一種利用H2s電催化制氫并最終制得硫酸的裝置如圖所示：

a0---------------

H2S+H2OSO2-----------?H2SO4

(l)b接電源的(填“正”或"負(fù)”)極，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為

(2)寫出一個(gè)S02經(jīng)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為H2s04的化學(xué)方程式:

23.車市元素(Ce)是偶系金屬中自然豐度最高的一種，常見有+3、+4兩種價(jià)態(tài)。霧霾中含有大量的污

染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NCh，NChX二者物質(zhì)的量之比為1：1)。可采用電解

法將上述吸收液中的NC）2一轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，同時(shí)再生Ce4+,其原理如圖所示:

戶直流電源卜

質(zhì)子交換膜

（l）Ce4+從電解槽的（填字母代號(hào)）口流出

（2）寫出陰極的電極反應(yīng)式：_____________________________________

24.如圖所示的電解裝置，可將霧霾中的NO、SO2轉(zhuǎn)化為硫酸錢，從而實(shí)現(xiàn)廢氣的回收再利用。通

入NO的電極反應(yīng)式為；若通入的NO體積為4.48

L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則另外一個(gè)電極通入的S02的質(zhì)量至少為g

（NH4）2SO4稀溶液

25.二氧化氯（C1O2）為一種黃綠色氣體，是國(guó)際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。目

前已開發(fā)出用電解法制取C1O2的新工藝如圖所示：

印一」一一

%三檸~|涓

H20（含少離子精制飽和

量NaOH）交換膜NaCl溶液

⑴圖中用石墨作電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取C102?產(chǎn)生C102的電極應(yīng)連接電源的

（填"正極"或"負(fù)極”），對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為

（2）a極區(qū)pH（填“增大”“減小”或“不變”）

（3）圖中應(yīng)使用（填“陰”或“陽(yáng)”）離子交換膜

26.電解K2M11O4溶液制備KMnC>4。工業(yè)上，通常以軟鑄礦（主要成分是MnCh）與KOH的混合物在

鐵坦瑞（熔融池）中混合均勻，小火加熱至熔融，即可得到綠色的K2MnO4,化學(xué)方程式為

。用保片作陽(yáng)極（鎮(zhèn)不參與反應(yīng)），鐵板為陰極，電解K2MnO4

溶液可制備KMnOm上述過(guò)程用流程圖表示如下，則D的化學(xué)式為；陽(yáng)極的電極反應(yīng)式

為;陽(yáng)離子遷移方向是

Ic|,.Bo2

陽(yáng)極室;陰極室熔融池----

1~~IMnO2

A陽(yáng)離子交換膜I--------?---------------1

D溶液D固體

27.由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。將用燒堿吸收H2s后所得的溶液加入如圖所示的電解池的陽(yáng)極

區(qū)進(jìn)行電解。電解過(guò)程中陽(yáng)極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S2--2e-=S,（n-l）S+S2-=Sr?

電極H2電極

(1)寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式

(2)電解后陽(yáng)極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成

28.利用電解法進(jìn)行煙氣脫SO2并制備H2O2的原理如圖所示，其陽(yáng)極反應(yīng)式

其陰極反應(yīng)式______________________________

雙極膜

29.研究表明可以用電解法以N2為氨源直接制備HNO3,其原理示意圖如下，電極a表面生成NO,的

電極反應(yīng)式____________________________________________

/pF

期

1跳

質(zhì)

出

子/

交\

換

膜H-W

/-

嬴質(zhì)陷液

30.某研究小組采用電化學(xué)方法將CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,裝置如圖。電極B上的電極反應(yīng)式是

|電源｝

質(zhì)子

交換膜

HQ

31.近年研究發(fā)現(xiàn)，電催化CO2和含氮物質(zhì)(NO,等)在常溫常壓下合成尿素，有助于實(shí)現(xiàn)碳中和及解

決含氮廢水污染問(wèn)題。向一定濃度的KNO3溶液通CO2至飽和，在電極上反應(yīng)生成CO(NH2)2，電

解原理如圖所示。

(1)電極b是電解池的極

(2)電解過(guò)程中生成尿素的電極反應(yīng)式是

32.電解合成1,2—二氯乙烷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示

陽(yáng)極反應(yīng):____________________________;陰極反應(yīng)：______________________________

33.電解精煉法提純錢是工業(yè)上常用的方法。具體原理如圖所示(已知：像化學(xué)性質(zhì)與鋁相似):

(DM為電源的極，電解過(guò)程中陽(yáng)極產(chǎn)生的離子遷移到達(dá)陰極并在陰極析出高純線。請(qǐng)

寫出電解過(guò)程中陰極的電極反應(yīng)：

⑵電解過(guò)程中需控制合適的電壓，電壓太高會(huì)導(dǎo)致陰極電解效率下降，其可能的原因是

。若外電路通過(guò)0.25mol屋時(shí)，陰極得到3.5g的錢。則該電解裝置的電解效率

生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)

01一轉(zhuǎn)移的電子總數(shù))

34.電解法可實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用，電解CO2制HCOOH的原理示意圖如圖所示:

(l)a、b表示CO2進(jìn)氣管，其中—(填"a”或"b”)管是不需要的

(2)寫出陰極的電極反應(yīng)式________________________________________________

【電解池電極反應(yīng)的書寫集訓(xùn)】答案

2++

1.(l)Fe-2e-=Fe;2H+2e-=H2t；Fe+2H2OFe(OH)2；+H2?

2+++2+

(2)Cu-2e==Cu;2H+2e==H2TCu+2HCu+H2T

+

(3)2A1+6HCOI-6e==2Al(OH)3；+6co2T；6H+6e==3H2t;

2Al+6HCOf+6H+2A1(OH)3；+6co2T+3112T

2.負(fù)4A12C17+3e==A1+7A1C1rH2

2++

3.Mn+2H2O-2e-=MnO2i+4H

+

4.陰CO2+6H+6e-=CH3OH+H2O

5.Fe-6e-I-8OH==FeOr+4H2O

6.2Cu-2e+2OH==CU2O+H2O

7.4COr+2H2O-4e==4HCOr+O2?H2

解析：電解時(shí)陽(yáng)極區(qū)碳酸鈉溶液中水電離的OH-失電子產(chǎn)生。2,同時(shí)生成HCOf,電極反應(yīng)式為

4COs-+2H2O-4e=4HC0r+02f;陰極區(qū)水電離的H+得電子產(chǎn)生H2,物質(zhì)A的化學(xué)式為H?。

++

8.C+re-+xNa=NaxCNai_xTMO2+xe-+xNa=NaTMO2

9.PbCir+2e-=Pb；+4CP

2++

10.aMn-2e+2H2O=MnO2i+4H

-++

11.NO+5e+6H=NHt+H2OSO2-2e+2H2O=SOr+4H

解析：題圖1所示裝置為電解池，陰極連電源的負(fù)極，由題圖可知陰極NO得電子生成NH九陰極

+

電極反應(yīng)式為NO+5e-+6H=NHt+H2O;陽(yáng)極SO2失電子，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為SO2-2e~+

+

2H2O=SO^+4HO

12.⑴粕

(2)14CO2+12e~+8H2O=H2C=CH2+12HCO?

(3)16.8L

+

13.SO?--2e+H2o=sor+2H

解析：SO『失去電子被氧化成SO/,電極反應(yīng)式為SOM—2e-+H2O=SO『+2H+。

14.陰極：3co2+18H++18e-=C3H8O+5H2O陽(yáng)極：2H2O—4e-=4H++O2T

-

15.(1)陽(yáng)極CO(NH2)2+8OH--6e-=N2t+CO?+6H2O

(2)陰極6H2O+6e-=3H2T+6OH-

+-+

16.(l)6H+6e==3H2TNH^+3C1-6e==NC13+4HNH4C1+2HC1NC13+3H2?

(2)6NaClO2+NCb+3H2O=6CIO2+NH3T+3NaCl+3NaOH

解析：(1)由圖可知，電解NH4cl和鹽酸混合溶液得到H2和NCb,結(jié)合質(zhì)量守恒和得失電子守恒寫出

電解時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4Cl+2HC13H2t+NCl3o(2)由圖可知，NCb溶液中加入NaCICh溶液，

得到CIO?和NH3及溶液X,N由+3價(jià)降低為一3價(jià),NaCKh中C1由+3價(jià)升高到+4價(jià)，生成CICh,

C「未參與氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NaC102+NC13+3H2O=6C1O2+NH3?+3NaCl+

3NaOHo

+

17.正CO(NH2)2+H2O-6e-=N2t+CO2T+6H

解析：B電極上逸出氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，故B電極為陰極，A電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為CO(NH2)2

+H2O—6e--N2T+CO2T+6H+。

18.⑴負(fù)陽(yáng)

(2)MnOr-e==MnOr

解析：電解K2M11O4溶液制備KMnCU,則左側(cè)惰性電極是陽(yáng)極，a與電源的正極相連，b與電源的負(fù)

極相連。電解時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為MnOi—e-^=MnO4,陰極反應(yīng)式為2H2O+2e-^=2OH—+H2T,

為保持陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)溶液呈電中性，陽(yáng)極區(qū)的K+透過(guò)離子交換膜向陰極區(qū)遷移，故離子交換膜是

陽(yáng)離子交換膜。

+

19.2H2O-4e==4H+O2?a

解析：陽(yáng)極上陰離子OFT放電，電極反應(yīng)式為2H20—45:02?+4H+,電解過(guò)程中H+透過(guò)陽(yáng)離子

交換膜進(jìn)入a室，故a室中NaHSCh濃度增加。

-+

20.(1)NO2-e+H2O=NOr+2H

(2)0.1

解析：(1)據(jù)圖知，電解時(shí)，左室中電極上水放電生成氫氣，則左室為陰極室，右室為陽(yáng)極室，陽(yáng)極

+

通入的是氮氧化物，生成的是硝酸，陽(yáng)極反應(yīng)式為NO2-e+H2O=NOf+2H;(2>(NO2)=2.24

L-?22.4L/mol=0.1mol,陽(yáng)極反應(yīng)式為NO2—e-+H2O=NOT+2H+,有0.2mol氫離子生成，因?yàn)?/p>

有0.1mol硝酸生成，則有0.1molH+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜。

21.⑴負(fù)

(2)2HSOf+2H++2e-=S2Or+2H2O

(3)2NO+2S2Or+2H2O=N2+4HSOf

解析：(1)與b極相連的電極上SCh-H2sC>4,硫元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，該電極是陽(yáng)極，b

為正極，a是負(fù)極；(2)已知電解池的陰極室中溶液的pH在4?7之間，溶液顯酸性，所以陰極的電極

反應(yīng)為2HS(K+2H++2e-=S2O3-+2H2O;(3)吸收NO的原理是，NO與S2O廠反應(yīng)生成氮?dú)夂?/p>

HSOf,離子方程式為2NO+2S2Ol+2H2O=N2+4HS(K。

+

22.(1)負(fù)H2S+2H2O-6e==SO2+6H

(2)SO2+H2O2=H2SO4

解析：(l)a電極硫化氫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，硫元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，b接電源的負(fù)

+

極，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為H2S+2H2O-6e-=SO2+6Ho(2)SC)2經(jīng)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為H2so4的化學(xué)方

程式：SO2+H2O2=H2SO4O

23.(l)a

-

(2)2NO2+8H++6e-==N2T+4H2O

解析：⑴生成Ce4+,則Ce3+-e-=Ce4+,Ce4+在陽(yáng)極生成，從a口流出；(2)NC)2一轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，

則NCh-在陰極得電子，轉(zhuǎn)化為N2,結(jié)合電子得失守恒、電荷守恒可得陰極電極反應(yīng)為2NCh—+8H+

+6e-=N2t+4H20o

++

24.NO+6H+5e==NH4+H2O32

解析：根據(jù)電解裝置，NO和SO2轉(zhuǎn)化為硫酸鐵，說(shuō)明NO轉(zhuǎn)化成NE+,即NO在陰極上發(fā)生：NO

+++2-

+6H+5e-=NH4+H2O;陽(yáng)極反應(yīng)式為S02+2H2O-2e=4H+SO4,根據(jù)得失電子守恒，

有關(guān)系式2NO?10e-?5so2,求出SO2的質(zhì)量為生裳等1=32g

+

25.⑴正極CP-5e-+2H2O=ClO2t+4H

(2)增大

⑶陽(yáng)

解析：(1)根據(jù)題意可知，C「放電生成C1O2的電極為陽(yáng)極，接電源的正極。根據(jù)元素守恒，有水參

加反應(yīng)，同時(shí)生成H+,電極反應(yīng)式為C=一5e—+2H2O==C1O2T+4H+;(2)a極區(qū)為陰極區(qū)，電極反

應(yīng)式：2H20+25=H2f+2OH-,陰極區(qū)OJT濃度增大，溶液的pH增大；(3)根據(jù)溶液中電荷守恒

的規(guī)律，圖中應(yīng)使用陽(yáng)離子交換膜。

2--

26.2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2OKOHMnO4-e==MnO4

K+由陽(yáng)離子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移

解析：軟鎰礦(主要成分是MnCh)與KOH小火加熱至熔融，得至|K2MnO4,Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)

升為+6價(jià)，則空氣中的02作氧化劑，化學(xué)方程式為2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;電解鎰

酸鉀溶液時(shí)，陰極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為2H2O+2e--H2T+20H\K

+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜由左側(cè)向右側(cè)遷移，所以D是氫氧化鉀溶液，陽(yáng)極上MnCU?一失電子生成MnC)4

一,電極反應(yīng)式為MnO/——e-^=MnC)4-。

27.(1)2H2O+2e==H2t+2OH-

+

(2)Sr+2H=(H-1)S；+H2ST

解析：(1)電解時(shí)陰極水溶液中的H+放電生成H2。(2)由題給反應(yīng)可知，陽(yáng)極區(qū)生成了S1，S廠可以

理解為

(ra-l)S+S2-,加入稀硫酸生成S單質(zhì)和H2s氣體。

28.SO?--2e+2OH=SOr+H2O;陰極：O