Question

9．按要求完成下列方程式：
（1）用惰性電極電解下列水溶液，請寫出電極反應式及總反應離子方程式：
AgNO₃：陰極：4Ag⁺+4e-=4Ag  陽極：4OH^--4e-═O₂+2H₂O總反應離子方程式：4Ag⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂+4H⁺．
（2）用Cu電極電解下列水溶液，請寫出電極反應式及總反應化學方程式：
Na₂SO₄：陰極：2H⁺+2e-═H₂↑ 陽極：Cu-2e-=Cu²⁺總反應化學方程式：Cu+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu（OH）₂+H₂↑．
（3）將CO₂+3H₂═CH₃OH+H₂O設計成CO₂、H₂、H₂SO₄原電池，請寫出電極反應式：
負極：3H₂-6e-═6H⁺正極：CO₂+6H⁺+6e-=CH₃OH+H₂O．

Answer 1

分析 （1）用惰性電極電解硝酸銀溶液時，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銀離子放電生成銀；
（2）用Cu作電極電解硫酸鈉溶液時，陰極上氫離子放電生成氫氣；陽極上Cu失電子發生氧化反應；
（3）CO₂、H₂、H₂SO₄原電池中，負極上氫氣失電子發生氧化反應，正極上二氧化碳得電子生成甲醇．

解答 解：（1）用惰性電極電解硝酸銀溶液時，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銀離子放電生成銀，所以陰極、陽極、電池反應式分別為4Ag⁺+4e-=4Ag、4OH^--4e-═O₂+2H₂O、4Ag⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂+4H⁺，
故答案為：4Ag⁺+4e-=4Ag；4OH^--4e-═O₂+2H₂O；4Ag⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂+4H⁺；
（2）用Cu作電極電解硫酸鈉溶液時，陰極上氫離子放電生成氫氣；陽極上Cu失電子發生氧化反應，所以陰極、陽極、電池反應式分別為2H⁺+2e-═H₂↑、Cu-2e-=Cu²⁺、Cu+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu（OH）₂+H₂↑，故答案為：2H⁺+2e-═H₂↑；Cu-2e-=Cu²⁺；Cu+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu（OH）₂+H₂↑；
（3）CO₂、H₂、H₂SO₄原電池中，負極上氫氣失電子發生氧化反應，正極上二氧化碳得電子生成甲醇，負極、正極反應式分別為3H₂-6 e-═6 H⁺、CO₂+6H⁺+6e-=CH₃OH+H₂O，故答案為：3H₂-6 e-═6 H⁺；CO₂+6H⁺+6e-=CH₃OH+H₂O．

點評 本題以原電池和電解池為載體考查電極反應式的書寫，為高頻考點，明確離子放電書寫是解本題關鍵，結合電解質溶液酸堿性書寫電極反應式，題目難度不大．