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    2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练62电解池电极方程式书写含解析
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    2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练62电解池电极方程式书写含解析

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    这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练62电解池电极方程式书写含解析,共21页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。

    电解池电极方程式书写
    一、单选题(共13题)
    1.电解铝工业生产通常采用霍尔-埃鲁工艺,即冰晶石-氧化铝融盐电解法,以碳素体作为阳极,通入直流电后,于950~ 970°C下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,即电解。下列说法中不正确的是
    A.熔融氧化铝是溶剂,冰晶石作为溶质用来提高导电性
    B.阳极产物主要是CO2,电极反应为C + 2O2-=CO2 + 4e-
    C.阴极产物是铝液,电极反应为Al3++ 3e -=Al
    D.总反应为2Al2O3 +3C 4Al+ 3CO2
    2.氢氧化锂是合成其他锂产品的基本原料,也可以直接用于其他工业领域。用如图所示的双膜电解装置可制备氢氧化锂。下列有关叙述正确的是

    A.甲膜为阴离子交换膜,乙膜为阳离子交换膜
    B.通电后向阳极移动,阳极附近的溶液的pH减小
    C.阴极的电极反应为
    D.当电路中通过1mol电子时,可生成
    3.次磷酸钴[]广泛应用于化学电镀,工业上利用电渗析法制取次磷酸钴的原理如图所示。该装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢。下列说法正确的是

    A.膜II、膜III均为阴离子交换膜
    B.M极的电极反应为
    C.a为电源的负极
    D.膜IV为阴离子交换膜
    4.电解合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法错误的是

    A.该装置工作时,阳极的电极反应是
    B.液相反应为
    C.Y为阴离子交换膜
    D.该装置总反应为
    5.如图是一种利用锂电池“固定CO2”的电化学装置,在催化剂的作用下,该电化学装置放电时可将CO2转化为C和Li2CO3,充电时选用合适催化剂,仅使Li2CO3发生氧化反应释放出CO2和O2.下列说法中正确的是

    A.该电池左侧可以用LiCl溶液作电解质溶液
    B.该电池充电时,电极Y与外接直流电源的负极相连
    C.该电池放电时,每转移4mol电子,理论上消耗3molCO2
    D.该电池充电时,阳极反应式为:C+2Li2CO3-4e-=3CO2↑+4Li
    6.四甲基氢氧化铵[]常用作电子工业清洗剂,以四甲基氯化铵[]为原料,采用电渗析法合成[],其工作原理如图所示(a、b为石墨电极,c、d、e为离子交换膜),下列说法不正确的是

    A.M为电源负极
    B.b极电极反应式:
    C.c为阳离子交换膜,d、e均为阴离子交换膜
    D.a、b两极均有气体生成,同温同压下体积比为2∶1
    7.现以电解法制备碘酸钾,实验装置如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液,发生反应3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该反应液加入阳极区,另将氢氧化钾溶液加入阴极区,开始电解。下列说法正确的是

    A.a极是阳极,电极反应式为2I--2e-=I2
    B.电解过程中OH-从a极区通过离子交换膜进入b极区
    C.电解过程中b极区溶液pH逐渐减小
    D.a极区的KI最终转变为KIO3
    8.一种制备过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]的电化学方法如图所示。下列说法正确的是

    A.石墨电极与电源的正极连接
    B.交换膜若为阳离子交换膜,则相同条件下,最终生成更多(NH4)2S2O8
    C.阳极电极反应式为2SO-2e-=S2O
    D.每生成1molH2可生成0.5mol(NH4)2S2O8
    9.电解CO2制HCOOK的原理如图所示。下列说法不正确的是


    A.Pt片、Sn片分别连接电源的正极和负极
    B.当外电路导线中通过0.04 mol电子时,左侧溶液的质量减少0.32 g
    C.电解一段时间后,左侧KHCO3溶液的浓度降低
    D.Sn片电极的电极反应式:2CO2+H2O+2e-=HCOO-+HCO
    10.H2O2和O3都是较强的氧化剂,可用于环境消杀。以下电化学装置可协同产生H2O2和O3,产生H2O2和O3的物质的量之比为5:1,下列说法错误的是

    A.Y电极电势低于X电极
    B.膜为质子交换膜
    C.生成双氧水的电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2
    D.X极处可能还存在其他副反应
    11.受新冠病毒疫情的影响,某市使用了大量漂白粉进行消毒,产生了大量污水(含Cl-),利用ECT电解水处理器处理上述污水的简化模型图如图,通电后让水垢在阴极表面析出,并采用智能清扫系统去除阴极表面的水垢;让阳极产生游离氯、臭氧等继续杀灭病毒,并防止微生物污染。下列有关说法正确的是

    A.a极为阴极
    B.处理污水时,Cl-移向a极,b极附近溶液的pH减小
    C.阳极上产生臭氧的电极反应式为O2+2OH--2e-=O3+H2O
    D.为了降低原材料成本,可将多孔铂电极a换成Fe电极
    12.锂锰电池中LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2.以该锂锰电池为电源应用电解法制备过二硫酸钠(Na2S2O8)的装置如图所示。下列说法错误的是

    A.c极的电极反应式为2-2e-=
    B.a极的电势低于b极的电势
    C.乙池中的离子交换膜应该选用阴离子交换膜
    D.每制得1molNa2S2O8,a极质量减少14g
    13.选择性电催化甲烷制取甲醇,用碳酸盐、固体氧化物分别作电解质的装置如下图甲、乙所示:

    该装置工作时,下列说法错误的是
    A.甲中CO、乙中O2-均向阳极移动
    B.甲中阴极上发生的电极反应与乙中的相同
    C.甲中阳极上发生:CH4+CO-2e- = CH3OH + CO2
    D.甲、乙两电解池的电解总反应相同


    二、填空题(共8题)
    14.I.人们运用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。以下各种电池广泛运用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息填空:
    (1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为:Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难于溶水但能溶于酸。正极的反应式是___。
    (2)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图:电极A上CO参与的电极反应为__。

    (3)磷酸亚铁锂电池工作时的总反应为Li1-xFePO4+LixC6LiFePO4+6C,则放电时,正极的电极反应式为____。
    (4)如图是瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池的示意图,该燃料电池工作时,电池的总反应方程式___,负极的电极反应式为___。

    II.现有短周期元素X形成的单质A与NaOH溶液反应,有如图转化关系(若产物中有水生成则省略未表示出来)。

    (5)常温常压下,若A为非金属固态单质,且其在电子工业中有着重要的用途,则工业制取A化学方程式为___。
    15.(电解池中陌生电极反应式的书写)直接电解吸收也是脱硝的一种方法,用6%的稀硝酸吸收NOx生成HNO2(一元弱酸),再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。电解装置如下图所示。

    ①图中b应连接电源的___________(填“正极”或“负极”)。
    ②阳极的电极反应式为___________。
    16.电化学在工业生产中有重要作用
    (1)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3溶液进行电解,其中阴阳膜组合电解装置如图一所示,电极材料为石墨。

    ①a表示_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)。A—E分别代表生产中的原料或产品。其中C为硫酸,则A表示_______。
    ②阳极的电极反应式为_______。
    (2)用惰性电极电解强酸性二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如下图所示。

    ①b电极上的电极反应式为_______;
    ②该装置中使用的是_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
    (3)通过下图所示电解装置可将生成的NaHSO3转化为硫酸,电极材料皆为石墨。则C为_______(填物质名称)。若将阴离子交换膜换成阳子交换膜,写出阳极区域发生的电极反应_______。

    (4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:

    ①Pt电极上发生的是_______反应(填“氧化”或“还原”)
    ②写出NiO电极的电极反应式:_______。
    17.电化学在生产、生活中有广泛的应用。
    (1)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。如下图所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入和空气,其中固体电解质是掺杂了的固体,它在高温下能传导。则c电极的名称为___________,d电极上的电极反应式为___________。

    (2)利用如图的装置电解饱和食盐水,制备一种家用“84”消毒液(有效成分为)发生器,在制备消毒液时,为使生成的Cl2被完全吸收,则e为___________(填“阳极”、“阴极”),其电极上的电极反应式为___________,若共收集标准状况下的气体22.4 L,则另一种产品的物质的量为___________mol。

    18.烟气中SO2的大量排放给人类的生存环境造成了严重破坏,工业上通常采用以下三种方法实现烟气中硫的回收。
    电解法:按图所示装置,利用惰性电极电解含SO2的烟气回收S及H2SO4。


    阴极的电极反应式为___。
    19.电解原理常用于某些物质的制备。回答下列问题:
    (1)可以通过石墨为电板,和的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为_______,阴极上观察到的现象是_______;若电解液中不加入,阴极发生的电极反应式为_______。
    (2)可采用“电解法”制备,装置如图所示。


    ①写出电解时阴极的电极反应式_______。
    ②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_______,其迁移方向是_______。
    20.硫及其化合物在生产、生活中用途广泛。
    工业上用溶液吸收烟气中的低浓度,形成吸收液后再采用阳离子膜电解法控制电压,电解吸收液可制成产品S和。工作原理示意图如图1,阴极区和阳极区的pH随时间的变化关系如图2:

    ①阳极反应的电极反应物是___________。
    ②结合电极反应式,说明阴极区pH升高的原因___________。
    21.(1)如图表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式:___________。生产中可分离出的物质A的化学式为:___________。

    (2)电化学降解治理水中硝酸盐污染。在酸性条件下,电化学降解的原理如图所示,阴极反应式为___________。假设降解前两极溶液质量相等,当电路中有2mol电子通过时,此时两极溶液质量的差值为___________g。

    (3)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航空航天。如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导正极生成的O2−离子。

    ①d电极的名称为___________,该电极的电极方程式为:___________。
    ②如图2所示为用惰性电极电解100mL0.5mol·L−1CuSO4溶液,a电极上的电极反应式为___________
    参考答案
    1.A
    【详解】

    2.D
    【详解】
    A.连接电源负极的a电极为阴极,连接电源正极的b电极为阳极,通电后,阳离子向电解池的阴极移动,阴离子向电解池的阳极移动,故甲膜为阳离子交换膜,乙膜为阴离子交换膜,A项错误;
    B.通电后向阴极移动,B项错误;
    C.阴极发生还原反应,但在水溶液中不可能生成,C项错误;
    D.阳极电极反应式为,当电路中通过1mol电子时,生成,即生成,D项正确。
    故选D。
    3.A
    【分析】
    结合和图可知制取次磷酸钴的原理:该装置为电解池,M为阳极,电极材料为金属钻,钴失电子生成钴离子,钻离子通过膜Ⅰ进入产品室,通过膜Ⅲ、Ⅱ进入产品室与钴离子结合成,据此解答。
    【详解】
    A.由分析可知,膜Ⅱ、膜Ⅲ均为阴离子交换膜,A项正确;
    B.在产品室生成,不是在阳极生成,阳极的电极反应为,B项错误;
    C.M为阳极,应接电源的正极,则a为电源的正极,C项错误;
    D.N极为阴极,失电子发生氧化反应,电极反应为,为平衡电荷,进入阴极室,故膜Ⅳ、膜Ⅴ均为阳离子交换膜,D项错误;
    选A。
    4.C
    【详解】
    A.结合图可知阳极的电极反应为,A项正确;
    B.由题意可知液相反应为与氧化反应:,B项正确;
    C.阴极上放电生成,最后得到NaOH,为平衡电荷,向右迁移,所以Y为阳离子交换膜,C项错误;
    D.以NaCl和为原料合成1,2-二氯乙烷中,,CuCl可循环使用,该反应的实质是NaCl、与反应,所以总反应为,D项正确;
    答案选C。
    5.C
    【分析】
    放电时,X极上Li失电子,则X为负极,Y为正极,正极上CO2得电子生成C和Li2CO3;充电时,阴极上Li+得电子生成Li,阳极上O失电子生成O2,即2Li2CO3-4e-═2CO2↑+O2↑+4Li+。
    【详解】
    A. 该电池左侧不可以用LiCl溶液作电解质溶液,锂是活泼金属,易与水反应,故A错误;
    B. 该电池充电时,电源的负极与外加电源的负极相连,电极X与外接直流电源的负极相连,故B错误;
    C. 该电池放电时,总反应3CO2+4Li=C+2Li2CO3,每转移4mol电子,理论上消耗3molCO2,故C正确;
    D. 该电池充电时,阳极上O失电子生成O2,即2Li2CO3-4e-═2CO2↑+O2↑+4Li+,故D错误;
    故选C。
    6.C
    【分析】
    以四丁基溴化铵为原料,采用电渗析法合成的过程中,根据第三个池中浓度变化得出:钠离子从第四池通过e膜,氯离子从第二池通过d膜,得到c、e均为阳离子交换膜,a为阴极b为阳极,阳极电极反应式为。
    【详解】
    A.a为阴极b为阳极,N为电源正极,故A正确;
    B.b为阳极,发生氧化反应,b极电极反应式:,故B正确;
    C.钠离子从第四池通过e膜,从第二池通过c膜,氯离子从第二池通过d膜,得到c、e均为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜,故C错误;
    D.a电极为氢离子放电生成氢气,故电极反应方程式为,b电极为氢氧根离子放电生成氧气,标况下制备1mol,转移电子是1mol,a、b两极产生气体物质的量分别为0.5mol和0.25mol,同温同压下体积比为2∶1,故D正确;
    故选C。
    【点睛】
    本题考查了电解池的相关知识,注意根据离子的移动方向判断阴阳极是解决本题的关键,难点为选项D,根据电极反应进行计算。
    7.D
    【分析】
    电解法制备碘酸钾,根据图知,a是阳极,b是阴极,电解时,阳极上碘离子失电子发生氧化反应,阴极上得电子发生还原反应,据此分析解答。
    【详解】
    A.在电解池的阳极a极,是碘离子发生失电子的氧化反应,最终生成碘酸根离子,电极反应式为I--6e-+6OH-═IO+3H2O,故A错误;
    B.电解池中阴离子移向阳极,即OH-从b极区通过离子交换膜进入a极区,该离子交换膜为阴离子交换膜,故B错误;
    C.电解过程中b电极附近H+被消耗,b极区溶液的pH增大,故C错误;
    D.在电解池的阳极a极,是碘离子发生失电子的氧化反应,最终生成碘酸根离子,则a极区的KI最终转变为KIO3,故D正确;
    故选D。
    8.C
    【详解】
    A.根据图示,石墨电极放出氢气,氢元素被还原,石墨电极为阴极,与电源的负极连接,故A错误;
    B.石墨电极为阴极,交换膜若为阳离子交换膜,阴极室中硫酸根离子不能进入阳极室,则相同条件下,最终生成是(NH4)2S2O8减少,故B错误;
    C.阳极SO失电子生成S2O,阳极反应式为2SO-2e-=S2O,故C正确;
    D.根据得失电子守恒,每生成1molH2的同时生成1mol(NH4)2S2O8,故D错误;
    选C。
    9.B
    【分析】
    该装置是通过电解CO2制HCOOK,电解过程中C元素化合价降低,因此通入CO2的电极为阴极,由此可知Pt电极为阳极。
    【详解】
    A.Pt电极为阳极,应与电源正极连接,Sn电极为阴极,应与电源负极连接,故A正确;
    B.电解过程中阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,当外电路导线中通过0.04 mol电子时,左侧生成0.01mol O2,同时有0.04mol K+通过阳离子交换膜移向右侧,因此左侧溶液的质量减少0.01mol×32g/mol+0.04mol×39g/mol=1.88g,故B错误;
    C.电解一段时间后,左侧溶液的碱性减弱,水解平衡正向移动,溶液的KHCO3浓度降低,故C正确;
    D.电解过程中阴极为CO2生成HCOO-,电解质溶液呈碱性,因此电极反应式为2CO2+H2O+2e-=HCOO-+HCO,故D正确;
    综上所述,说法不正确的是B项,故答案为B。
    10.A
    【分析】
    Y极O元素从-2价升至0价,是阳极,电极反应式:2H2O-4e-=O2+4H+,3H2O-6e-=O3+6H+,X极是阴极,电极反应式为:O2+2e-+2H+=H2O2;
    【详解】
    A.分析知,Y是阳极,X极是阴极,Y电极电势比X电极高,A错误;
    B.H+由Y极向X极移动,则膜为质子交换膜,B正确;
    C.X极是阴极,生成双氧水的电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2,C正确;
    D.Y极还可能发生的电极反应式为3H2O-6e-=O3+6H+,则H2O2和O3的物质的量之比为3:1,故应有其他副反应生成H2O2,才会有5:1,D正确;
    故选:A。
    11.C
    【分析】
    根据题干信息(通电后水垢在阴极表面析出)和装置图中信息可知:多孔铂电极b为阴极,与电源的负极相连,则a电极为阳极,电解含C1-的污水,则阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,OH-结合Ca2+生成水垢Ca(OH)2析出,阳极通入空气,氧气在阳极上产生臭氧的反应式为O2+2OH--2e-=O3+H2O,据此分析解答。
    【详解】
    A.通电后水垢在阴极表面析出,则装置图中b为阴极,a为阳极,A错误;
    B.处理污水时,阴离子C1-移向阳极a,阴极生成Ca(OH)2析出,则阴极b附近溶液的pH增大,B错误;
    C.阳极a通入空气,O2在阳极上产生O3的反应式为:O2+2OH--2e-=O3+H2O,C正确;
    D.Fe是比较活泼金属,易被阳极生成的Cl2、O3氧化,导致游离氯、臭氧减少,杀菌效果减弱,所以多孔铂电极a不能换成Fe电极,D错误;
    故合理选项是C。
    12.C
    【分析】
    a为负极,反应式为Li-e-=Li+,b为正极,电极反应式为:MnO2+e-+Li+=LiMnO2,c为阳极,电极反应式为:2-2e-=,d为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-。
    【详解】
    A. 由分析,c极的电极反应式为2-2e-=,故A正确;
    B. 原电池中负极的电势低于正极,a极的电势低于b极的电势,故B正确;
    C. 由电极反应可知,c极附近溶液中阴离子变少而d极附近变多,为不引入新的杂质,钠离子应向d极移动,乙池中的离子交换膜应该选用阳离子交换膜,故C错误;
    D. 每制得1molNa2S2O8,电路中有2mole-通过,a极质量减少14g,故D正确;
    故选C。
    13.B
    【详解】
    A.由装置甲、乙图可知,都属于电解池,阴离子都向阳极移动,所以甲中CO、乙中O2-均向阳极移动,故A正确;
    B.甲中阴极反应:O2+2CO2+4e-=2,乙中的阴极反应为O2+4e-=2O2-,电极反应不同,故B错误;
    C.甲烷在阳极发生氧化反应,电解质为碳酸盐,所以甲中阳极上发生:CH4+CO-2e- = CH3OH + CO2,故C正确;
    D.由以上分析可知,甲中阳极反应:CH4+CO-2e- = CH3OH +CO2,阴极反应为:O2+2CO2+4e-=2,总反应为:O2+2CH4=2CH3OH;乙中阳极反应为:CH4+O2--2e-=CH3OH,阴极反应:O2+4e-=2O2-,总反应为:O2+2CH4=2CH3OH;甲、乙两电解池的电解总反应相同,故D正确;
    故选B。
    14.2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH- CO-2e-+CO=2CO2 Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4 4NH3+3O2=2N2+6H2O 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 2C+SiO22CO↑+Si
    【详解】
    I.(1)由电池的总反应可知,该电池放电时,镉在负极上被氧化生成氢氧化镉、氢氧化氧镍在正极上被还原生成氢氧化镍,故正极的反应式是2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-;
    (2)由该燃料电池原理示意图可知,燃料由电极A通入、氧气和二氧化碳由电极B通入,则A为负极、B为正极,电极A上CO参与的电极反应为CO-2e-+CO=2CO2;
    (3)放电时,正极上Li1-xFePO4得电子生成LiFePO4,则正极的电极反应式Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4;
    (4)液氨—液氧燃料电池中液氨为负极,失电子生成氮气;氧气为正极,得电子生成水,故电池的总反应方程式4NH3+3O2=2N2+6H2O,负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
    Ⅱ.(5)A为非金属固态单质,且其在电子工业中有着重要的用途,则A为Si,工业上制取硅的化学方程式为2C+SiO22CO↑+Si。
    15.负 HNO2-2e-+H2O=3H++NO
    【分析】
    根据已知稀硝酸吸收氮的氧化物生成亚硝酸,亚硝酸在电解的作用下生成硝酸,根据氮的化合价的变化,+3价变为+5价,化合价升高,失去电子,在阳极发生氧化反应,根据图示判断a为阳极,b为阴极,利用电子、电荷、原子守恒书写电极反应式。
    【详解】
    由实验目的知,a极上HNO2转化为HNO3,N元素化合价升高,发生氧化反应,则a极为阳极,电极反应式为HNO2-2e-+H2O===3H++。b极为阴极,电极反应式为2H++2e-===H2↑,应接外加电源的负极。
    16.阳 NaOH溶液 -2e-+H2O=2H++ 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O 阳 较浓的硫酸溶液 4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+ 还原 NO+O2--2e-=NO2
    【详解】
    (1)①从C为硫酸可知,硫酸根来源于亚硫酸根放电。故b为阴离子交换膜,a为阳离子交换膜,在阴极区应为水放电生成氢气和氢氧根离子,故A为氢氧化钠,E为氢气;
    ②阳极应为亚硫酸根放电生成硫酸根,反应的离子方程式为-2e-+H2O=2H++;
    (2)①b电极与电源的负极相连,作阴极,溶液中的CO2得到电子转化为乙烯,溶液显酸性,因此阴极上的电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O;
    ②为了防止OH-与CO2反应,因此该装置中使用的是阳离子交换膜;
    (3)电解时,由转变成的过程中S元素失去电子被氧化,该反应在阳极发生,电极反应式为-2e-+H2O=+3H+,生成的H+使阳极区域酸性增强,部分与H+反应生成SO2气体,阴极2H++2e-=H2↑,所以A是电解池的阴极,B是阳极。从阴极通入的NaHSO3的通过阴离子交换膜进入阳极,放电生成,使得阳极区域通入的稀硫酸转变成较浓的硫酸后导出,所以C导出的是较浓的硫酸;如果将阴离子交换膜改成阳离子交换膜,则离子不能进入阳极区域,则阳极区域OH-放电生成O2,即4OH--4e-=O2+2H2O;
    (4)①Pt电极上O2转化为O2-,O元素化合价降低,发生还原反应;
    ②NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮,所以电极反应式为:NO+O2--2e-=NO2。
    17.正极 阴极 2H++2e-=H2↑ 1mol
    【详解】
    (1)根据图示,电流由c经导线流向d,所以c是正极、d是负极;c电极氧气得电子生成氧离子,c电极反应式是,d电极甲烷失电子生成二氧化碳和水,d电极反应式为;
    (2)利用如图的装置电解饱和食盐水,制备家用“84”消毒液,为使生成的Cl2被完全吸收,应该在f极生成氯气,f极发生氧化反应,f是阳极、e为阴极,阴极氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑,总反应为,若共收集到1mol气体,则生成氢氧化钠的物质的量为1mol。
    18.SO2+4H++4e-=S↓+2H2O
    【详解】
    根据图中装置可知,该装置为电解池,阴极SO2发生还原反应,SO2得到电子生成S,电极反应式为:SO2+4H++4e-=S↓+2H2O。
    19. 石墨上包上铜镀层 K+ 由a到b
    【详解】
    (1) 阳极上Pb2+失去电子,得到PbO2,需要水参与反应,同时生成氢离子,电极反应式为:

    ,阴极上,Cu2+获得电子生成Cu,附着在石墨电极上,即石墨上包上铜镀层,若电解液中不加入Cu(NO3)2阴极上Pb2+获得电子生成Pb,阴极电极反应式为:,故答案为:,石墨上包上铜镀层,;
    (2) ①电解液呈碱性,阴极上水得电子生成氢氧根离子和氢气,电极反应式为:,故答案为:;
    ②电解过程中阳极反应式为:I-+6OH--6e-=IO+ 3H2O,阳极的K+通过阳离子交换膜由电极a迁移到电极b,故答案为: K+,由a到b。
    20. 阴极电极反应式为,阴极区不断消耗H+并生成水,使酸性减弱,pH增大
    【详解】
    电解池中阳极发生氧化反应,由水提供的OH-放电产生O2,电极反应式为↑,故①的答案是;电解池中阴极发生还原反应,电极反应式为,H+不断消耗而生成水,阴极区的pH不断升高,故②的答案是:阴极电极反应式为,阴极区不断消耗H+并生成水,使酸性减弱,pH增大。
    21.N2+6e-+8H+=2NH NH4Cl 2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O 14.4 负极 CH4-8e-+5 O2−=CO+2H2O 2H2O-4e-=4H++O2↑
    【详解】
    (1)根据图中信息分析氢气化合价升高,在负极发生氧化反应,氮气化合价降低,在正极发生还原反应,因此该电池的正极反应式:N2+6e-+8H+=2NH。生产中是盐酸和氯化铵,因此可分离出的物质A的化学式为:NH4Cl;故答案为:N2+6e-+8H+=2NH;NH4Cl。
    (2)根据图中信息,在酸性条件下,电化学降解得到氮气,化合价降低,在阴极发生还原反应,因此阴极反应式为2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O。假设降解前两极溶液质量相等,当电路中有2mol电子通过时,左侧发生2H2O-4e-=4H++O2↑,因此左侧生成0.5mol氧气,有2mol氢离子穿过质子交换膜到右侧,因此左侧减少1mol水,其质量为18g,右侧发生2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O,左侧有2mol氢离子进入到右侧,生成0.2mol氮气,溶液质量减少5.6g-2g=3.6g,此时两极溶液质量的差值为18g-3.6g=14.4g ;故答案为:2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O;14.4。
    (3)①根据图中信息d电极的名称为负极,甲烷在负极发生氧化反应,该电极的电极方程式为:CH4-8e-+5 O2−=CO+2H2O;故答案为:CH4-8e-+5 O2−=CO+2H2O。
    ②根据图中信息得到a电极为阳极,阳极是溶液中的氢氧根失去电子,因此a电极上的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑;故答案为:2H2O-4e-=4H++O2↑。
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