Question

【题目】（1）利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料，装置如图所示：

①若A为CO，B为H2，C为CH3OH，则通入CO的一极为___极，该极的电极反应式为___。

②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为___。

③若A为NH3，B为O2，C为HNO3，则正极的电极反应式为___。

④若用上述①作电池电解200mL含有0.1mol·L－1NaCl和0.1mol·L－1CuSO4的混合溶液(电极均为惰性电极)，当消耗标况下0.448LH2时，阳极产生的气体为___(填化学式)，其物质的量为___，溶液的pH＝___(忽略铜离子水解，假设电解前后溶液体积不变)。

（2）根据2CrO42-＋2H＋Cr2O72-＋H2O设计图示装置(均为惰性电极)

电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的___极，其电极反应式为___。

Answer 1

【答案】正 CO+4e-+4H+=CH3OH SO2+2H2O-2e-= SO42-+4H+ O2+4e-+4H+=2H2O Cl2、O2 0.01mol、0.005mol 1 正 4 OH--4e- = O2↑+2H2O

【解析】

根据题中利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料可知，本题考查电化学知识，运用原电池原理和电解池原理分析。

（1）①燃料电池中，通入氧化剂的电极是正极、通入还原剂的电极是负极，该反应中C元素化合价由+2价变为-2价、H元素化合价由0价变为+1价，所以CO是氧化剂，则通入CO的电极为正极，电极方程式为CO+4e-+4H+=CH3OH，

故答案为：正；CO+4e-+4H+=CH3OH；

②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，负极上二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为SO2+2H2O-2e-= SO42-+4H+，

故答案为：SO2+2H2O-2e-= SO42-+4H+；

③若A为NH3，B为O2，C为HNO3，则正极发生还原反应，氧气得电子生成水，电极方程式为O2+4e-+4H+=2H2O，

故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；

④计算得到，电解含有0.02mol CuSO4和0.02molNaCl的混合溶液200mL，当消耗标况下0.448LH2时，，则电路中转移了0.04mole-，依据电极反应和电子守恒分析判断：阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑ ，

0.02mol 0.02mol 0.01mol

4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑

0.02mol 0.02mol 0.005mol

阴极：Cu2+ + 2e- = Cu

0.02mol 0.04mol

阳极氢氧根离子减少0.02mol，则溶液中氢离子增加0.02mol，溶液中氢离子浓度=，溶液pH=1，

故答案为：Cl2、O2； 0.01mol、0.005mol；1；

（2）根据2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O设计图示装置（均为惰性电极）电解NaCrO4溶液制取NaCr2O7，需要通过电解消耗OH-，提高溶液的酸性，说明在该电极是阳极，连接电源的正极，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，

故答案为：正；4OH--4e- = O2↑+2H2O。