Question

1)[2014·四川，11(4)（5）]①MnO₂可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO₄溶液可制得MnO₂，其阳极的电极反应式是________________________________________________________________

_______________________________________________________________。

②MnO₂是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是_________________________________________________________。

 (2)[(2014·江苏，20(1)]硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。

由硫化氢获得硫单质有多种方法。 将烧碱吸收H₂S后的溶液加入到如上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：

S^2－－2e^－===S

(n－1)S＋S^2－===S

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，其离子方程式可写成________________________________________________________________。

(3)[2014·重庆，11(4)]一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

①导线中电子移动方向为________。 (用A、D表示)

②生成目标产物的电极反应式为________。

③该储氢装置的电流效率η＝________(η＝×100%，计算结果保留小数点后1位)

Answer 1

解析　(1)①根据Mn的化合价，从＋2价→＋4价，失电子发生氧化反应，则阳极电极反应式为Mn^2＋＋2H₂O－2e^－===MnO₂＋4H^＋。②碱性锌锰干电池中，MnO₂作为正极，发生还原反应，其电极反应式MnO₂＋H₂O＋e^－===MnO(OH)＋OH^－。

(2)①电解时，阴极溶液中的阳离子放电，即水溶液中的H^＋放电生成H₂和

OH^－。②由题给反应可知，阳极区生成了S，S可以理解为(n－1)S＋S^2－，加入稀硫酸生成S单质同时还有H₂S气体。

(3)①由于从到发生了得电子的还原反应，故D为阴极，E为阳极，A为负极，B为正极，导线中电子移动方向为A→D。②由①知D电极生成目标产物的电极反应式为＋6H^＋＋6e^－===。③由①知，E电极反应为2H₂O－4e^－===4H^＋＋O₂↑，则生成2.8 mol O₂转移的电子为2.8 mol×4＝11.2 mol，电解过程中通过阴、阳极的电子数目相等，即阴极得到电子也为11.2 mol，阴极上发生的电极反应式为C₆H₆＋6H^＋＋6e^－===C₆H_12,2H^＋＋2e^－===H₂↑，设参加反应的苯的物质的量为x，其转移电子的物质的量为6x，生成的H₂为 mol，依题意得×100%＝10%，x＝1.2。生成目标产物消耗的电子为1.2 mol×6＝7.2 mol，电流效率η＝×100%≈64.3%。

答案　(1)①Mn^2＋＋2H₂O－2e^－===MnO₂＋4H^＋

②MnO₂＋H₂O＋e^－===MnO(OH)＋OH^－

(2)①2H₂O＋2e^－===H₂↑＋2OH^－

②S＋2H^＋===(n－1)S↓＋H₂S↑

(3)①A→D　②C₆H₆＋6H^＋＋6e^－===C₆H₁₂  ③64.3%