1、(三) 电化学填空特训1.含 SO2的烟气可用 Na2SO3溶液吸收。可将吸收液送至电解槽再生后循环使用。再生电解槽如图所示。a 电极上含硫微粒放电的反应式为_(任写一个)。离子交换膜_(填标号)为阴离子交换膜。答案 HSO H 2O2e =SO 3H (或 SO H 2O2e =SO 2H ) c 3 24 23 24解析 用亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫应该得到亚硫酸氢钠溶液，将亚硫酸氢钠溶液(pH6的吸收液)加入电解槽中。右侧是电极的阴极，可以认为是水电离的氢离子得电子转化为氢气，剩余的氢氧根离子与亚硫酸氢根离子反应得到亚硫酸根离子。左侧是电极的阳极，c 为阴离子交换膜，亚硫酸氢根离子透过交换
2、膜进入阳极，在阳极上失电子转化为硫酸根，副产物甲为 硫 酸 。 所 以 阳 极 反 应 为 ： HSO H2O 2e =SO 3H 或 3 2 4SO H2O 2e =SO 2H (溶液中也有一定量的亚硫酸根)。2 3 2 42.干燥的甲醇可用于制造燃料电池。(1)研究人员发现利用 NaOH 干燥甲醇时，温度控制不当会有甲酸钠和 H2生成，其反应方程式为_。(2)某高校提出用 CH3OHO2燃料电池作电源电解处理水泥厂产生的 CO2(以熔融碳酸盐为介质)，产物为 C 和 O2。其阳极电极反应式为_。答案 (1)CH 3OHNaOH HCOONa2H 2= = = = =某 温 度 (2)2CO
3、 4e =2CO2O 2233.NO 可用间接电化学法除去，其原理如图所示：(1)阴极的电极反应式为_。(2)吸收塔内发生反应的离子方程式为_。答案 (1)2HSO 2e 2H =S2O 2H 2O 3 24(2)2NO2S 2O 2H 2O=N24HSO24 3解析 (1)由图可知，阴极上是 HSO 获得电子生成 S2O ，酸性条件下还生成水，电极反 3 24应式：2HSO 2e 2H =S2O 2H 2O。 3 24(2)吸收池中 S2O 与 NO 反应生成 N2与 HSO ，反应的离子方程式为24 32NO2S 2O 2H 2O=N24HSO 。24 34.以稀硫酸作电解质溶液，利用电解
4、法将 CO2转化为乙烯的装置如图所示。M 电极的电极反应式为_，工作一段时间后，阳极室中溶液的 pH_(填“增大” “不变”或“减小”)。答案 2CO 212H 12e =C2H44H 2O 减小解析 CO 2转化为乙烯，碳元素化合价降低，得电子被还原，发生还原反应。所以 M 电极的电极反应式为 2CO212H 12e =C2H44H 2O；因为阳极的电极反应为2H2O4e =O24H ，氢离子浓度增加，所以工作一段时间后，阳极室中溶液的 pH 减小。 5.我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2SO 2=H2O2S。已知甲池中发生的反应：(1)装置中 H 从_
5、移向_(填“甲池”或“乙池”)。(2)乙池溶液中发生的反应为_。答案 (1)乙池 甲池(2) H2SI =3I S2H 3解析 (1)从示意图中看出，电子流向碳棒一极，该极为正极，氢离子从乙池移向甲池。(2)乙 池 溶 液 中 ， 硫 化 氢 与 I 发 生 氧 化 还 原 反 应 ： 硫 化 氢 失 电 子 变 为 硫 单 质 ， I 得 电 子 变 为 3 3I ，离子反应为 H2SI =3I S2H 。 36.利用电解装置也可进行烟气处理，如图可将雾霾中的 NO、SO 2分别转化为 NH 和 SO ， 4 24阳极的电极反应式为_；物质 A 是_(填化学式)。答案 SO 22H 2O2e
6、 =SO 4H H 2SO424解析 根据题目叙述，结合装置可知阳极反应物为 SO2，生成物为 SO ，所以阳极反应式24为 SO22H 2O2e =SO 4H ，而阴极反应为 NO6H 5e =NH H 2O，所以总反应24 4式为 2NO5SO 28H 2O=(NH4)2SO44H 2SO4，由此反应方程式可知，装置中的物质 A 是H2SO4。7.工业上常采用除杂效率高的吸收电解联合法，除去天然气中的杂质气体 H2S，并转化为可回收利用的单质硫，其装置如下图所示。通电前，先通入一段时间含 H2S 的甲烷气，使部分 NaOH 吸收 H2S 转化为 Na2S，再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气
7、，并控制好通气速率。装置中右端碳棒为_极，左端碳棒上的电极反应为_，右池中的 c(NaOH) c(Na2S)_(填“增大” “基本不变”或“减小)。答案 阳 2H 2O2e =2OH H 2(或 2H 2e =H2) 基本不变解析 装置中右端硫离子失电子转化为硫单质，硫元素被氧化，则右端碳棒为阳极，左端碳棒为阴极产生氢气，阴极的电极反应为 2H2O2e =2OH H 2；再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率，右池中的 c(NaOH) c(Na2S)基本不变。8.电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将 Co2 氧化成 Co3 ，然后 Co3 将甲醇氧化成 CO2和 H
8、(用石墨烯吸附除去 Co2 )。现用如图所示装置模拟上述过程，请写出：(1)阴极的电极反应式：_。(2)除去甲醇的离子方程式：_。答案 (1)2H 2e =H2 (2)6Co 3 CH 3OHH 2O=CO26H 6Co 2解析 (1)通电后，电解池中水电离产生的氢离子得电子产生氢气，阴极电极反应式为2H 2e =H2；(2)将 Co2 氧化成 Co3 ，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为 Co2 e =Co3 ；以 Co3 作氧化剂把水中的甲醇氧化成 CO2而净化，自身被还原为Co2 ，结合原子守恒与电荷守恒可知，还原生成 H ，配平书写离子方程式：6Co3 CH 3OHH 2O=CO26Co 2 6H 。