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    三年高考(2017-2019)化学真题分项版解析——专题08 电化学及其应用 (解析版)

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    三年高考(2017-2019)化学真题分项版解析——专题08 电化学及其应用 (解析版)

    1、专题08 电化学及其应用12019新课标利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是A相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H+2MV+ C正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】【分析】由生物燃料电池的示意图可知,左室电极为燃料电池的负极,MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+,电极反应式为MV+e= MV2+,放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+,

    2、反应的方程式为H2+2MV2+=2H+2MV+;右室电极为燃料电池的正极,MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+,电极反应式为MV2+e= MV+,放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+,反应的方程式为N2+6H+6MV+=6MV2+NH3,电池工作时,氢离子通过交换膜由负极向正极移动。【详解】A项、相比现有工业合成氨,该方法选用酶作催化剂,条件温和,同时利用MV+和MV2+的相互转化,化学能转化为电能,故可提供电能,故A正确;B项、左室为负极区,MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+,电极反应式为MV+e= MV2+,放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反

    3、应生成H+和MV+,反应的方程式为H2+2MV2+=2H+2MV+,故B错误;C项、右室为正极区,MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+,电极反应式为MV2+e= MV+,放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+,故C正确;D项、电池工作时,氢离子(即质子)通过交换膜由负极向正极移动,故D正确。故选B。【点睛】本题考查原池原理的应用,注意原电池反应的原理和离子流动的方向,明确酶的作用是解题的关键。22019新课标为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3DZn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池,结构如下

    4、图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是A三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高B充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH(aq)eNiOOH(s)+H2O(l)C放电时负极反应为Zn(s)+2OH(aq)2eZnO(s)+H2O(l)D放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区【答案】D【解析】A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,吸附能力强,所沉积的ZnO分散度高,A正确;B、充电相当于是电解池,阳极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH,电极反应

    5、式为Ni(OH)2(s)OH (aq) e NiOOH(s)H2O(l),B正确;C、放电时相当于是原电池,负极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)2OH (aq) 2e ZnO(s)H2O(l),C正确;D、原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则放电过程中OH 通过隔膜从正极区移向负极区,D错误。答案选D。32019天津我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是A放电时,a电极反应为B放电时,溶液中离子的数目增大C充电时,b电极每增重,溶液中有被氧化D充电时,a电极接

    6、外电源负极【答案】D【解析】【分析】放电时,Zn是负极,负极反应式为Zn2e Zn2,正极反应式为I2Br +2e =2I +Br ,充电时,阳极反应式为Br +2I 2e =I2Br 、阴极反应式为Zn2+2e =Zn,只有阳离子能穿过交换膜,阴离子不能穿过交换膜,据此分析解答。【详解】A、放电时,a电极为正极,碘得电子变成碘离子,正极反应式为I2Br +2e =2I +Br ,故A正确;B、放电时,正极反应式为I2Br +2e =2I +Br ,溶液中离子数目增大,故B正确;C、充电时,b电极反应式为Zn2+2e =Zn,每增加0.65g,转移0.02mol电子,阳极反应式为Br +2I

    7、2e =I2Br ,有0.02molI 失电子被氧化,故C正确;D、充电时,a是阳极,应与外电源的正极相连,故D错误;故选D。【点睛】本题考查化学电源新型电池,会根据电极上发生的反应判断正负极是解本题关键,会正确书写电极反应式,易错选项是B,正极反应式为I2Br +2e =2I +Br ,溶液中离子数目增大。42019江苏将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是A铁被氧化的电极反应式为Fe3eFe3+B铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C活性炭的存在会加速铁的腐蚀D以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀【答案】C【解析

    8、】【分析】根据实验所给条件可知,本题铁发生的是吸氧腐蚀,负极反应为:Fe2e=Fe2+;正极反应为:O2+2H2O +4e=4OH;据此解题;【详解】A.在铁的电化学腐蚀中,铁单质失去电子转化为二价铁离子,即负极反应为:Fe2e=Fe2+,故A错误;B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能,还有一部分转化为热能,故B错误;C.活性炭与铁混合,在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池,加速了铁的腐蚀,故C正确;D.以水代替氯化钠溶液,水也呈中性,铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀,故D错误;综上所述,本题应选C.【点睛】本题考查金属铁的腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性可判断电化学腐蚀的类型,电解质溶液为酸

    9、性条件下,铁发生的电化学腐蚀为析氢腐蚀,负极反应为:Fe2e=Fe2+;正极反应为:2H+ +2e=H2;电解质溶液为碱性或中性条件下,发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe2e=Fe2+;正极反应为:O2+2H2O +4e=4OH。52019浙江4月选考化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是AZn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加B正极的电极反应式为Ag2O2eH2O2Ag2OHC锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄D使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降【答案】A【解析】A.Zn较Cu活泼,做负极,Zn失电子变Zn2+,电子经导线转移到铜电

    10、极,铜电极负电荷变多,吸引了溶液中的阳离子,因而Zn2+和H+迁移至铜电极,H+氧化性较强,得电子变H2,因而c(H+)减小,A项错误;B. Ag2O作正极,得到来自Zn失去的电子,被还原成Ag,结合KOH作电解液,故电极反应式为Ag2O2eH2O2Ag2OH,B项正确;C.Zn为较活泼电极,做负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn2e=Zn2+,锌溶解,因而锌筒会变薄,C项正确;D.铅蓄电池总反应式为PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O,可知放电一段时间后,H2SO4不断被消耗,因而电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降,D项正确。故答案选A。62018海南一种镁氧电池

    11、如图所示,电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭,电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是A电池总反应式为:2MgO22H2O2Mg(OH)2B正极反应式为:Mg2eMg2C活性炭可以加快O2在负极上的反应速率D电子的移动方向由a经外电路到b【答案】BC【解析】A. 电池总反应式为:2MgO22H2O2Mg(OH)2,不符合题意;B. 正极应该是氧气得电子,发生还原反应,反应式为:O2+4e-+4OH-=2H2O,符合题意;C.氧气在正极参与反应,符合题意;D.外电路中,电子由负极移向正极,该反应中a为负极,b为正极,故不符合题意;故答案为BC。【点睛】尽管原电池外观形形色色,五花八门,但其原理是相

    12、同的,即要紧紧抓住原电池中负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应;外电路中,电子由负极流向正极,电流方向与电子流动方向相反这一基本规律。72018新课标一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是A放电时,多孔碳材料电极为负极B放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移D充电时,电池总反应为Li2O2-x=2Li+(1)O2【答案】D【解析】本题考查的是电池的基本构造和原理,应该先根据题目叙述和对应的示意图,判断出电池的正负极,再根据正负极的反应要求进行电极

    13、反应方程式的书写。A题目叙述为:放电时,O2与Li+在多孔碳电极处反应,说明电池内,Li+向多孔碳电极移动,因为阳离子移向正极,所以多孔碳电极为正极,选项A错误。B因为多孔碳电极为正极,外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电极(由负极流向正极),选项B错误。C充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反,放电时,Li+向多孔碳电极移动,充电时向锂电极移动,选项C错误。D根据图示和上述分析,电池的正极反应应该是O2与Li+得电子转化为Li2O2-X,电池的负极反应应该是单质Li失电子转化为Li+,所以总反应为:2Li + (1)O2 Li2O2-X,充电的反应与放电的反应相反,所以为Li2O2-x 2L

    14、i + (1)O2,选项D正确。点睛:本题是比较典型的可充电电池问题。对于此类问题,还可以直接判断反应的氧化剂和还原剂,进而判断出电池的正负极。本题明显是空气中的氧气得电子,所以通氧气的为正极,单质锂就一定为负极。放电时的电池反应,逆向反应就是充电的电池反应,注意:放电的负极,充电时应该为阴极;放电的正极充电时应该为阳极。82018新课标我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列说法错误的是A放电时,ClO4向负极移动B充电时释放CO2,放电时吸

    15、收CO2C放电时,正极反应为:3CO2+4e 2CO32+CD充电时,正极反应为:Na+eNa【答案】D【解析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应,正极发生得到电子的还原反应,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,充电可以看作是放电的逆反应,据此解答。A放电时是原电池,阴离子ClO4向负极移动,A正确;B电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C,因此充电时释放CO2,放电时吸收CO2,B正确;C放电时是原电池,正极是二氧化碳得到电子转化为碳,反应为:3CO2+4e2CO32+C,C正确;D充电时是电解,正极与电源的正极相连,作阳极,发生失去电子的氧化反应,反应为2CO32+C4e3CO2

    16、,D错误。答案选D。92018新课标最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:EDTA-Fe2+-e-EDTA-Fe3+2EDTA-Fe3+H2S2H+S+2EDTA-Fe2+该装置工作时,下列叙述错误的是A阴极的电极反应:CO2+2H+2e-CO+H2OB协同转化总反应:CO2+H2SCO+H2O+SC石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性【答案】C【解析】该装置属于电

    17、解池,CO2在ZnO石墨烯电极上转化为CO,发生得到电子的还原反应,为阴极,石墨烯电极为阳极,发生失去电子的氧化反应,据此解答。A、CO2在ZnO石墨烯电极上转化为CO,发生得到电子的还原反应,为阴极,电极反应式为CO2+H+2eCO+H2O,A正确;B、根据石墨烯电极上发生的电极反应可知+即得到H2S2e2H+S,因此总反应式为CO2+H2SCO+H2O+S,B正确;C、石墨烯电极为阳极,与电源的正极相连,因此石墨烯上的电势比ZnO石墨烯电极上的高,C错误;D、由于铁离子、亚铁离子均易水解,所以如果采用Fe3/Fe2取代EDTA-Fe3/EDTA-Fe2,溶液需要酸性,D正确。答案选C。点睛

    18、:准确判断出阴阳极是解答的关键,注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应,进而得出阴阳极。电势高低的判断是解答的难点,注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。102018年11月浙江选考最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是A右边吸附层中发生了还原反应B负极的电极反应是H22e2OH = 2H2OC电池的总反应是2H2O2 = 2H2OD电解质溶液中Na向右移动,ClO向左移动【答案】C【解析】由电子的流动方向可以得知左边为负极,发生氧化反应;右边为正极,发生还原反应,故选项A、B正确;电池的总反应没有O2参与,总反应方程式不存在氧气,故C

    19、选项不正确;在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故D选项正确。答案选C。112017年11月浙江选考金属(M)空气电池的工作原理如图所示,下列说法不正确的是A金属M作电池负极B电解质是熔融的MOC正极的电极反应:O22H2O4e4OHD电池反应:2MO22H2O2M(OH)2【答案】B【解析】A、金属M失去电子,作电池负极,A正确;B、OH向负极移动,所以电解质不可能是熔融的MO,B错误;C、氧气在正极发生得到电子的还原反应,正极的电极反应:O22H2O4e4OH,C正确;D、根据以上分析可知电池反应:2MO22H2O2M(OH)2,D正确,答案选B。点睛:掌握原电池的工作原理是解

    20、答的关键,即原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。122017新课标用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为混合溶液。下列叙述错误的是A待加工铝质工件为阳极B可选用不锈钢网作为阴极C阴极的电极反应式为:D硫酸根离子在电解过程中向阳极移动【答案】C【解析】A、根据原理可知,Al要形成氧化膜,化合价升高失电子,因此铝为阳极,故A说法正确;B、不锈钢网接触面积大,能增加电解效率,故B说法正确;C、阴极应为阳离子得电子,根据离子放电顺序应是H放电,即2H2eH2,故C说法错误;D

    21、、根据电解原理,电解时,阴离子移向阳极,故D说法正确。【名师点睛】本题考查电解原理的应用,如本题得到致密的氧化铝,说明铝作阳极,因此电极方程式应是2Al6e3H2OAl2O36H,这就要求学生不能照搬课本知识,注意题干信息的挖掘,本题难度不大。132017海南一种电化学制备NH3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列叙述错误的是APd电极b为阴极B阴极的反应式为:N2+6H+6e2NH3CH+由阳极向阴极迁移D陶瓷可以隔离N2和H2【答案】A【解析】A、此装置为电解池,总反应是N23H22NH3,Pd电极b上是氢气发生反应,即氢气失去电子化合价升高,Pd电极b为阳极,故A说法错误;

    22、B、根据A选项分析,Pd电极a为阴极,反应式为N26H6e2NH3,故B说法正确;C、根据电解池的原理,阳离子在阴极上放电,即有阳极移向阴极,故C说法正确;D、根据装置图,陶瓷隔离N2和H2,故D说法正确。【名师点睛】本题考查电解原理,首先判断阴阳两极,阴极连接电源的负极,阴极上得到电子化合价降低,发生还原反应,阳极连接电源的正极,阳极上失去电子化合价升高,发生氧化反应,然后判断电极材料,惰性电极还是活动性金属作电极,活动性金属作阳极,活动性金属先失电子,如果是惰性材料作阳极,则是还原性强的阴离子先失电子,氧化性强的离子在阴极上得电子;电极反应式的书写是高考的热点,一般需要根据装置图完成,需要

    23、看清反应环境。142017新课标支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 A通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【答案】C【解析】本题使用的是外加电流的阴极保护法,钢管柱与电源的负极相连,被保护。A外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流,从而保护钢管柱,A正确;B通电后,被保护的钢管柱作阴极,高硅铸铁作阳极,因此外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩,B正确;C高硅铸

    24、铁为惰性辅助阳极,所以高硅铸铁不损耗,C错误;D通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流,因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整,D正确。答案选C。【名师点睛】该题难度较大,明确电化学原理是以及金属的防腐蚀原理是解答的关键,钢管桩表面腐蚀电流的理解是难点,注意题干信息的挖掘,即高硅铸铁为惰性辅助阳极,性质不活泼,不会被损耗。152017新课标全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8=8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是A电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li+2e=3Li2S4B电池工作时,外电

    25、路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 gC石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多【答案】D【解析】A原电池工作时,Li+向正极移动,则a为正极,正极上发生还原反应,随放电的进行可能发生多种反应,其中可能发生反应2Li2S6+2Li+2e=3Li2S4,故A正确;B原电池工作时,转移0.02mol电子时,氧化Li的物质的量为0.02mol,质量为0.14g,故B正确;C石墨烯能导电,S8不能导电,利用掺有石墨烯的S8材料作电极,可提高电极a的导电性,故C正确;D电池充电时间越长,转移电子数越多,生成的Li和S8越多,即电池中Li2S2的量越

    26、少,故D错误。答案为A。【名师点睛】考查二次电池的使用,涉及原电池工作原理,原电池工作时负极发生氧化反应,正极发生还原反应,而电池充电时,原来的负极连接电源的负极为电解池的阴极,发生还原反应,而原来的正极连接电源的正极为电解池的阳极发生氧化反应,解题是通过结合反应原理,根据元素化合价的变化,判断放电时正负极发生的反应,再结合电解质书写电极反应方程式。162019新课标节选环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:(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

    27、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】(4)Fe电极 Fe+2+H2(Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2) 水会阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2【解析】(4)根据阳极升失氧可知Fe为阳极;根据题干信息Fe2e=Fe2+,电解液中钠离子起到催化剂的作用使得环戊二烯得电子生成氢气,同时与亚铁离子结合生成二茂铁,故电极反应式为Fe+2=+H2;电解必须在无水条件下进行,因为中间产物Na会与水反应生成氢氧化钠和氢气,亚铁离子会和氢氧根离子结

    28、合生成沉淀;答案:Fe电极;Fe+2=+H2(Fe+2C5H6=Fe(C2H5)2+ H2);水会阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2。172019新课标节选近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:(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】(4)Fe3+e=Fe

    29、2+,4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O 5.6【解析】(4)电解过程中,负极区即阴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;电路中转移1 mol电子,根据电子得失守恒可知需消耗氧气的物质的量是1mol40.25mol,在标准状况下的体积为0.25mol22.4L/mol5.6L。182019北京节选氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O

    30、2。制H2时,连接_。产生H2的电极反应式是_。改变开关连接方式,可得O2。结合和中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:_。【答案】(2)K1 2H2O+2e=H2+2OH 连接K1或K2时,电极3分别作为阳极材料和阴极材料,并且NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移【解析】(2)电极生成H2时,根据电极放电规律可知H+得到电子变为氢气,因而电极须连接负极,因而制H2时,连接K1,该电池在碱性溶液中,由H2O提供H+,电极反应式为2H2O+2e=H2+2OH;电极3上NiOOH和Ni(OH)2相互转化,其反应式为NiOOH+e+H2ONi(OH)2+OH,当连接K1时,Ni(OH)2

    31、失去电子变为NiOOH,当连接K2时,NiOOH得到电子变为Ni(OH)2,因而作用是连接K1或K2时,电极3分别作为阳极材料和阴极材料,并且NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移。192019江苏节选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。写出阴极CO2还原为HCOO的电极反应式: 。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)CO2+H+2eHCOO或CO2+2eHCOO+ 阳极产生O2,pH减小,浓度降低;K+部分迁移至阴极区【解析】(2)根据电解原

    32、理,阴极上得到电子,化合价降低,CO2HCO32e =HCOOCO32,或CO2H2e =HCOO;阳极反应式为2H2O4e =O24H,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。202019浙江选考节选水是“生命之基质”,是“永远值得探究的物质”。(4)以铂阳极和石墨阴极设计电解池,通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8,再与水反应得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循环使用。阳极的电极反应式是_。制备H2O2的总反应方程式是_。【答案】(4)2HSO4 2e S2O822H+或2SO42 2e S2O822H2OH2O2H2【解析】(4)电解池使用惰性电极,阳极本身不参与反应,阳极吸引HSO4(或SO42)离子,并放电生成S2O82,因而电极反应式为2HSO4 2e =S2O822H+或2SO42 2e =S2O82 。通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8和H2。由题中信息可知,生成的NH4HSO4可以循环使用,说明(NH4)2S2O8与水反应除了生成H2O2,还有NH4HSO4生成,因而总反应中只有水作反应物,产物为H2O2和H2,故总反应方程式为2H2OH2O2H2。


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