高考化学一轮复习基础知识讲义专题一考点三 陌生电解池电解反应式书写（2份打包，原卷版+解析版）

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电解池电极反应式书写注意事项
(1)阳极材料不同，电极产物、电极反应式可能不同。
(2)电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。
(3)注意离子导体(电解质)是水溶液还是非水状态。
【课堂练习】
按要求书写电极反应式和总反应方程式：
(1)用惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应式：_______________________________________________________________；
阴极反应式：_______________________________________________________________；
总反应离子方程式：_________________________________________________________；
(2)用Al作电极电解NaOH溶液
阳极反应式：_______________________________________________________________；
阴极反应式：_______________________________________________________________；
总反应离子方程式：_________________________________________________________；
(3)用铁作电极电解NaCl溶液
阳极反应式：_______________________________________________________________；
阴极反应式：_______________________________________________________________；
总反应方程式：_____________________________________________________________；
(4)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cleq \\al(－,7)和AlCleq \\al(－,4)组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极反应式为____________________________________________________。
若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________________。
【答案】 (1)2Cl－－2e－===Cl2↑ Mg2＋＋2H2O＋2e－===H2↑＋Mg(OH)2↓
Mg2＋＋2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑
(2)2Al－6e－＋8OH－===2AlOeq \\al(－,2)＋4H2O 6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－
2Al＋2H2O＋2OH－eq \(=====,\s\up7(电解))2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑
(3)Fe－2e－===Fe2＋ 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ Fe＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))Fe(OH)2↓＋H2↑
(4)负 4Al2Cleq \\al(－,7)＋3e－===Al＋7AlCleq \\al(－,4) H2
2．按要求书写电极反应式和总反应方程式：
(1)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜
阳极反应式：_________________________________________________________________；
阴极反应式：_________________________________________________________________；
总反应方程式：_______________________________________________________________。
(2)电解MnSO4溶液可制备MnO2，其阳极的电极反应式为___________________________。
(3)将用烧碱吸收H2S后所得的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2－－2e－===S；(n－1)S＋S2－===Seq \\al(2－,n)。
①写出电解时阴极的电极反应式：____________________________________________________________。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式为__________________。
(4)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4＋的溶液吸收，生成NOeq \\al(－,2)、NOeq \\al(－,3)(二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的NOeq \\al(－,2)转化为无毒物质，同时再生成Ce4＋，其原理如图所示。
①Ce4＋从电解槽的________(填字母)口流出，电极反应式：________________。
②写出阴极的电极反应式：____________________________________________________。
【答案】 (1)2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 2Al＋3H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))Al2O3＋3H2↑
(2)Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2↓＋4H＋
(3)①2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ ②Seq \\al(2－,n)＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑
(4)①a Ce3＋－e－===Ce4＋ ②2NOeq \\al(－,2)＋8H＋＋6e－===N2↑＋4H2O
【题组练习】
1.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）：______________________。
【答案】N2O4－2e－＋2HNO3===2N2O5＋2H＋
2.以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO42-。电解时阳极的电极反应式为_______________________，离子交换膜（b）为__________（填“阴”或“阳”）离子交换膜。
【答案】Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O 阴
3.将Li2CO3转化为LiHCO3后，用隔膜法电解LiHCO3溶液制备高纯度的LiOH，再转化得电池级Li2CO3。电解原理如图所示，阳极的电极反应式是______________________________________，该池使用了_______（填“阳”或“阴”）离子交换膜。
【答案】HCO3- - 4e- = O2↑ + CO2↑ + 2H2O 阳
4.将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。
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______________________。
③电解过程中，Na2PbCl4电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度，应该向____极室（填“阴”或者“阳”）加入____（填化学式）。
【答案】①PbCl42-+2e-=Pb+4Cl- ② H+ ③阴 PbO
5.从环境保护的角度看，制备Na2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图甲所示。

图甲装置中的电源采用NaBH4（B元素的化合价为＋3价）和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如图乙所示。工作过程中该电源的正极反应式为________________________________________，
Na＋由____________（填“a”或“b”，下同）极区移向____________极区。
【答案】H2O2＋2e－===2OH－ a b