高三化学二轮复习 工艺流程题电极反应式书写

大题小做工业流程（5）电极反应式书写

2019全国卷II化学
1、（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C5H5)2结构简式为），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。


该电解池的阳极为____________，总反应为__________________。电解制备需要在无水条件下进行，原因为_________________________。
【答案】Fe电极 Fe+2=+H2↑（Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2↑）
若在水溶液中进行电解，则被还原的不是Na+而是H2O，得到OH?而与Fe2+反应生成Fe(OH)2。
【解析】（4）电解法制备二茂铁，要得到Fe2+,所以要用Fe做阳极。Na+在阴极被还原为Na，再将环戊二烯还原为氢气和环戊二烯负离子，进而得到二茂铁。
若在水溶液中进行电解，则被还原的不是Na+而是H2O，得到OH?而与Fe2+反应生成Fe(OH)2。

2019全国卷III化学
2、（4）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：

负极区发生的反应有____________________（写反应方程式）。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气__________L（标准状况）
【答案】Fe3++e?=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 5.6
【解析】（4）电解过程中，负极上发生的是得电子反应，元素化合价降低，属于还原反应，则图中左侧为负极反应，根据图示信息知电极反应为：Fe3++e-=Fe2+和4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
电路中每转移1 mol电子，就有1 molH+转移至负极区，结合负极反应式，可求得消耗的氧气为0.25mol，在标况下体积即为5.6L。
2018新课标Ⅰ

3、（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3．阳极的电极反应式为　 。电解后，　 室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5

【答案】 2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+；a；
【解析】
电解池阳极为稀硫酸溶液，电解质溶液显酸性，电解池阳极发生氧化反应，所以应为H2O放电，产生O2和H+，则电极反应为：2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+，
溶液中分隔各个室的膜为阳离子交换膜，阳离子向阴极移动，H+向右移动，在b室则发生反应：2H++2e﹣═H2↑，所以b室较a室H+浓度有所降低，因此电解后，a室的NaHSO3浓度增加，
2018新课标Ⅲ

4、（3）KIO3也可采用“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　 　。
【答案】2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑　。　K+ 　a到b
【解析】
①电解池阴极为KOH溶液，电解质溶液呈碱性，电解池阴极发生还原反应，过程应为H2O转化为H2，据此写出阴极电极反应；
②隔膜是阳离子交换膜，起主要交换的离子应为K+，电解池工作时，阳离子向阴极移动；
③电解法过程中，阳极发生反应I2﹣10e﹣+12OH﹣═2IO3﹣+6H2O制备KIO3，整个电解池装置没有产生氧化法过程中的Cl2，即没有产生污染大气环境的有毒气体。

2019江苏节选
5、CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。
（2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。

①写出阴极CO2还原为HCOO?的电极反应式： ▲ 。
②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是 ▲ 。

【答案】（2）①CO2+H++2e?HCOO?或CO2++2e?HCOO?+ ②阳极产生O2，pH减小，浓度降低；K+部分迁移至阴极区
【解析】（2）①根据电解原理，阴极上得到电子，化合价降低，CO2＋HCO3?＋2e? =HCOO?＋CO32?，或CO2＋H＋＋2e? =HCOO?；②阳极反应式为2H2O?4e? =O2↑＋4H＋，阳极附近pH减小，H＋与HCO3? 反应，同时部分K＋迁移至阴极区，所以电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低。
(2019·高考名校联考信息优化卷)
6、(6)在碱性条件下，用惰性电极电解NaBO2溶液也可制得NaBH4，装置如图所示，电解总反应的离子方程式为______________________________________。

【答案】(6)BO＋2H2OBH＋2O2↑
【解析】（由“在碱性条件下，用惰性电极电解NaBO2溶液也可制得NaBH4”可知，电解总反应的离子方程式为BO＋2H2OBH＋2O2↑。
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2020年百校联考
7、(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子，A－表示乳酸根离子)。

①阳极的电极反应式为________________________________________________。
【解析】。
(3)①在阳极，OH－放电，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。