电化学在生产生活中有很多重要的应用，回答下列问题。

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1. 电化学在生产生活中有很多重要的应用，回答下列问题。

(1)

Ⅰ.氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图1所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜只允许阳离子通过。

图中X是 (填化学式)，图中a%(填“>”“<”或“=”)c%。

(2) 电解池的阴极反应为。

(3) 通入空气的电极的电极反应为。

(4) 写出电解饱和食盐水的化学方程式：，电解池中产生2molCl₂ ，理论上燃料电池中消耗O₂的物质的量为mol。

(5) Ⅱ.利用电化学原理，将NO₂、O₂和熔融KNO₃制成燃料电池模拟工业电解法精炼银，装置如图2所示。

甲池工作时，NO₂转变成绿色硝化剂Y(N2O5)，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应为。

(6) 若电解一段时间，电路转移0.3mol电子，乙中阴极得到21.6gAg，则该电解池的电解效率为%。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率)

【考点】

电极反应和电池反应方程式; 原电池工作原理及应用; 电解池工作原理及应用;

【答案】

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综合题普通

1. 硫酸是一种重要的化工原料，其制备方法和应用备受关注。

(1) 在一定的温度、压强和钥催化剂存在的条件下，SO₂被空气中的O₂氧化为SO₃。郭汗贤等提出：V₂O₅在反应Ⅰ的催化过程中，经历的Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段如下图所示。

已知反应Ⅱ的化学方程式为： $\text{[math]}$ 。则反应Ⅲ的化学方程式为：。

(2) 某科研单位利用电化学原理，使用SO₂来制备硫酸，装置如下图所示。电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触，质子交换膜只允许H⁺通过，装置如下图所示。该制备的负极反应式为：。

(3) 我国科学家应用H₂SO₄、K₂SO₄和KOH为电解质，发明了一种Zn-PbO₂电池，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，如下图所示。

①下列关于该电池说法正确的是。

A．PbO₂覆盖的极板为正极

B．B区域的电解质为KOH

C．a为阴离子交换膜

D．负极反应式为： $\text{[math]}$

②已知E为电池电动势[电池电动势即电池的理论电压，是两个电极电位之差为：E=E(+)-E(-)]，△G为电池反应的自由能变，则该电池与传统铅酸蓄电池相比较， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。(填“＞”或“＜”)

③该电池充电时的阳极反应式为：。

综合题普通

2. 以黄铜矿（主要成分二硫化亚铁铜 $\text{[math]}$ ）为原料，用 $\text{[math]}$ 溶液作浸取剂提取铜，总反应的离子方程式是 $\text{[math]}$ 。

(1) 该反应中， $\text{[math]}$ 体现性。

(2) 上述总反应的原理如图所示。负极的电极反应式是。

(3) 一定温度下，控制浸取剂 $\text{[math]}$ ，取三份相同质量黄铜矿粉末分别进行如下实验：

实验	操作	2小时后 $\text{[math]}$ 浸出率 $\text{[math]}$
Ⅰ	加入足量 $\text{[math]}$ 溶液	78.2
Ⅱ	加入足量 $\text{[math]}$ 溶液，通入空气	90.8
Ⅲ	加入足量 $\text{[math]}$ 溶液，再加入少量 $\text{[math]}$ 溶液	98.0