2025年高考化学-一轮复习收官大作02 考点三 陌生电解池电解反应式书写（解析版）

【基础知识】电解池及金属的电化学腐蚀与防护考点三陌生电解池电极反应式书写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\o\al(－,7)和AlCleq\o\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\o(=,\s\up7(电解))Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑(2)2Al－6e－＋8OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O6H2O＋6e－=3H2↑＋6OH－2Al＋2H2O＋2OH－eq\o(=,\s\up7(电解))2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(3)Fe－2e－=Fe2＋2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－Fe＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Fe(OH)2↓＋H2↑(4)负4Al2Cleq\o\al(－,7)＋3e－=Al＋7AlCleq\o\al(－,4)H22．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\o\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\o\al(－,2)、NOeq\o\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\o\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\o(=,\s\up7(通电))Al2O3＋3H2↑(2)Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2↓＋4H＋(3)①2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－②Seq\o\al(2－,n)＋2H＋=(n－1)S↓＋H2S↑(4)①aCe3＋－e－=Ce4＋②2NOeq\o\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-②H+③阴PbO5.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N