大单元五 综合与应用
高考特训12 电极反应式书写
1. (2024·江苏各地模拟)下列说法错误的是(D)
A. 用如图所示装置在铁片上镀铜
B. 工业上可通过电解熔融MgCl2制取金属Mg
C. 工业制备NaOH的原理：2NaCl＋2H2O电解(=====)2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
D. Al2O3熔点高，故可用于电解冶炼铝
【解析】 熔融状态的Al2O3能导电，可用于电解冶炼铝，与其熔点高无关，D错误。
2. (2024·南通二调)一种电解装置如图所示，电解时H＋从右室移向左室。通过电解获得的电解液可实现下列说法正确的是(C)
A. 左室电解获得的电解液可用于实现“转化Ⅰ”
B. 右室发生的电极反应为Cr2O7(2－)＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O
C. “转化Ⅱ”发生的反应为
D. “转化Ⅰ”生成1 mol，理论上电路中通过3 mol e－
【解析】 根据氢离子在电解池中移动方向可知，a电极为阴极，b电极为阳极，阳极反应式为2Cr3＋－6e－＋7H2O===Cr2O7(2－)＋14H＋，阴极反应式为Ti4＋＋e－===Ti3＋，阳极生成Cr2O7(2－)具有强氧化性，阴极生成Ti3＋具有还原性，“转化Ⅰ”为氧化反应，应加入右室电解获得的电解液氧化实现，A错误，B错误；“转化Ⅱ”为还原反应，可加入左室电解获得的电解液还原实现，C正确；“转化Ⅰ”为，根据得失电子守恒，每生成1 mol ，需消耗1 mol Cr2O7(2－)，故理论上电路中通过6 mol e－，D错误。
3. (2022·苏北四市一模)H2O2是常用的绿色氧化剂，可用如图所示装置电解H2O和O2制备H2O2。下列说法不正确的是(D)
A. H＋移向a极
B. 装置工作过程中，a极消耗O2的量大于b极生成O2的量
C. b电极的电极反应式：
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
D. 电解生成1 mol H2O2时，转移电子数目约为
4×6.02×1023电子
【解析】 由图可知，b极上水失电子生成O2和H＋，b极为阳极，H＋向a极(阴极)移动，A正确；a极电极反应式为O2＋2e－＋2H＋===H2O2，b极电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，当转移4 mol电子时，a极消耗2 mol O2，b极产生1 mol O2，B、C正确；a极电极反应式为O2＋2e－＋2H＋===H2O2，每生成1 mol H2O2时，转移2 mol电子，转移电子的数目约为2×6.02×1023，D错误。
4. (1) (2024·扬州中学)环氧乙烷在酸性电解质环境中，可以在电极上放电生成CO2，则电极反应式为＋3H2O－10e－===2CO2＋10H＋。
(2) (2024·海安中学)利用质子传导型固体氧化物电解池也可实现乙烷制乙烯。乙烷在电极上直接电催化裂解为乙烯，同时质子在外加电势下经电解质“抽取”至另一极与CO2反应生成CO，阳极的电极反应式为C2H6－2e－===C2H4＋2H＋。
(3) (2024·海安中学)已知Cr2O7(2－)＋H2O2CrO4(2－)＋2H＋，设计如图1装置(均为惰性电极)电解Na2Cr2O7溶液制取Na2CrO4。图中右侧电极产生的气体为H2。
(4) (2024·徐州七中)甲醇电解可制得H2，其原理如图2所示。阳极的电极反应式为CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋。
【解析】 (3) 由Na2Cr2O7溶液制取Na2CrO4，右侧需要消耗H＋，使平衡Cr2O7(2－)＋H2O2CrO4(2－)＋2H＋右移，故右侧发生的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故产生的气体为H2。
5. (1) (2024·扬州期初)利用电化学方法通过微生物电催化将CO2有效地转化为H2C2O4，装置如图1所示。阴极区电极反应式为2CO2＋2e－＋2H＋===H2C2O4；当体系的温度升高到一定程度，电极反应的速率反而迅速下降，其主要原因是温度过高，微生物催化能力降低或催化剂失活。