高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練題：填空逐空特訓(xùn)05《電化學(xué)填空》（含答案）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

(五)電化學(xué)填空特訓(xùn)1．電解CO制備CH4，電解質(zhì)為碳酸鈉溶液，工作原理如圖所示，寫出陰極區(qū)電極反應(yīng)式________________。答案　CO＋6e－＋5H2O===6OH－＋CH4解析　由此電解原理可知，陽極失去電子生成二氧化碳?xì)怏w，加入碳酸鈉，碳酸鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉，陰極CO得到電子生成甲烷氣體，據(jù)此離子反應(yīng)方程式為4CO＋3CO＋5H2O===6HCO＋CH4，陰極區(qū)電極反應(yīng)式為CO＋6e－＋5H2O===6OH－＋CH4。2．工業(yè)上用鎳作為陽極，電解0.05～0.1 mol·L－1NiCl2溶液與一定量NH4Cl組成的混合溶液，可得到高純度、球形的超細(xì)鎳粉。當(dāng)其他條件一定時(shí)，NH4Cl的濃度對陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如圖所示。NH4Cl的濃度最好控制為________；當(dāng)NH4Cl濃度大于15 g·L－1時(shí)，陰極有氣體生成，導(dǎo)致陰極電流效率降低，寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式：____________。答案　10 g·L－1　2H＋＋2e－===H2↑(或2NH＋4＋2H2O＋2e－===H2↑＋2NH3·H2O)解析　對陰極電流效率和鎳的成粉率達(dá)到最大，根據(jù)圖示，NH4Cl的濃度為10 g·L－1，根據(jù)電解原理，陰極產(chǎn)生的氣體是H2，因此電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑。3．電化學(xué)在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。(1)高鐵電池因其儲電容量大而開始應(yīng)用于電動汽車。已知該電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2K2FeO4＋3Zn===Fe2O3＋ZnO＋2K2ZnO2，則電解質(zhì)溶液可能為________(填字母)。A．KOH 溶液　　　B．H2SO4　　　C．稀HNO3(2)甲醇燃料電池能大幅度地提高甲醇的利用率，其工作原理如圖1所示，電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它能傳導(dǎo)O2－。工作時(shí)O2－向________(填“正極”或“負(fù)極”)移動，負(fù)極的電極反應(yīng)式為________________。(3)鋁－空氣電池裝置如圖2所示，該電池的負(fù)極是________(填“鋁電極”或“空氣電極”)，毎消耗0.54 g Al，需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣______L(設(shè)空氣中O2的體積分?jǐn)?shù)為20%)。答案　(1)A　(2)負(fù)極　CH3OH＋3O2－－6e－===CO2＋2H2O　(3)鋁電極　1.68解析　(1)根據(jù)電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2K2FeO4＋3Zn===Fe2O3＋ZnO＋2K2ZnO2，生成物Fe2O3、ZnO能夠被酸溶解，電解質(zhì)溶液應(yīng)該選KOH 溶液。(2)甲醇燃料電池中充入甲醇的電極是負(fù)極，通入氧氣的電極是正極，工作時(shí)O2－向負(fù)極移動，負(fù)極上甲醇發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH3OH＋3O2－－6e－===CO2＋2H2O。(3)鋁－空氣電池的負(fù)極是鋁電極，空氣電極是正極；0.54 g Al的物質(zhì)的量為＝0.02 mol，反應(yīng)后轉(zhuǎn)移電子0.06 mol，需要氧氣的物質(zhì)的量為＝0.015 mol，需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣的體積為0.015 mol×22.4 L·mol－1÷20%＝1.68 L。4．一種三室微生物燃料電池可用于污水凈化、海水淡化，其工作原理如圖所示：(1)中間室的Cl－移向________(填“左室”或“右室”)，處理后的含硝酸根廢水的pH________(填“降低”或“升高”)。(2)若圖中有機(jī)廢水中有機(jī)物用C6H12O6表示，請寫出左室發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：________________。答案　(1)左室　升高　(2)C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋解析　由圖可知，左室中有機(jī)物被氧化為二氧化碳?xì)怏w，所以左室為燃料電池的負(fù)極區(qū)；右室中硝酸根被還原為氮?dú)?，右室為正極區(qū)，電池工作時(shí)，中間室海水中的陰離子(主要為氯離子)向負(fù)極區(qū)移動，陽離子(主要為鈉離子)向正極區(qū)移動，實(shí)現(xiàn)了海水的淡化。(1)中間室的Cl－移向左室，正極的電極反應(yīng)為2NO＋10e－＋6H2O===N2＋12OH－，所以處理后的含硝酸根廢水的pH升高。(2)有機(jī)廢水中有機(jī)物用C6H12O6表示，左室發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋。5．某高校的研究人員研究出一種方法，可實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)時(shí)CO2零排放，其基本原理如圖所示：上述電解反應(yīng)在溫度小于900 ℃時(shí)進(jìn)行，碳酸鈣先分解為CaO和CO2，電解質(zhì)為熔融碳酸鹽及碳酸鈣，陰極的電極反應(yīng)式為3CO2＋4e－===C＋2CO，則陽極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。答案　2CO－4e－===2CO2↑＋O2↑解析　陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，電極反應(yīng)為2CO－4e－===2CO2↑＋O2↑。6．CH4燃料電池利用率很高，裝置中添加1 L 2 mol·L－1的KOH溶液為電解質(zhì)，持續(xù)緩慢通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷22.4 L～33.6 L時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為________________。答案　CH4－8e－＋9CO＋3H2O===10HCO解析　n(KOH)＝2 mol·L－1×1 L＝2 mol，該裝置是燃料電池，負(fù)極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，22.4 L≤V(CH4)≤33.6 L時(shí)，根據(jù)原子守恒得1 mol≤n(CO2)≤1.5 mol，反應(yīng)生成碳酸氫鉀，負(fù)極反應(yīng)式為CH4－8e－＋9CO＋3H2O===10HCO。7．如圖在堿性條件下，在陰極上電解NaBO2可制得硼氫化鈉，寫出陰極室的電極反應(yīng)式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　BO＋6H2O＋8e－===BH＋8OH－解析　在陰極上電解NaBO2可制得硼氫化鈉，則陰極室BO得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成BH，則電極反應(yīng)式為BO＋6H2O＋8e－===BH＋8OH－。8．亞磷酸(H3PO3)與足量的NaOH溶液反應(yīng)生成Na2HPO3。電解Na2HPO3溶液也可得到亞磷酸，裝置示意圖如圖：陰極的電極反應(yīng)式為________________；產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為________________。答案　2H＋＋2e－===H2↑　HPO＋2H＋===H3PO3解析　陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑；產(chǎn)品室中HPO和氫離子結(jié)合生成亞磷酸，反應(yīng)的離子方程式為HPO＋2H＋===H3PO3。