利用电化学原理，在甲中将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，再利用电解法来处理乙中含Cr2O废水，如下图所示；电解过程中乙池溶液发生反应：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

1. 利用电化学原理，在甲中将NO₂、O₂和熔融KNO₃制成燃料电池，再利用电解法来处理乙中含Cr₂O $\text{[math]}$ 废水，如下图所示；电解过程中乙池溶液发生反应：Cr₂O $\text{[math]}$ +6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O

(1) 甲池工作时，NO₂转变成Y可循环使用，Y中N元素的化合价为，电子从石墨Ⅱ（填“流入”或“流出”）。工作时甲池内的NO $\text{[math]}$ 向极移动(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)。

(2) 电解时乙池中Fe(Ⅰ)棒上发生的电极反应为。

【考点】

电极反应和电池反应方程式; 电解池工作原理及应用;

【答案】

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填空题普通

1. 回答下列问题。

(1) 特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂( $\text{[math]}$ )电池，其工作原理如图，A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导 $\text{[math]}$ 的高分子材料。隔膜只允许特定的离子通过，电池反应式为： $\text{[math]}$ ，则放电时负极的电极反应式为，充电时电极B应与电源的极(填“正”或“负”)连接，该电极的电极反应式为。用此锂电池电解 $\text{[math]}$ 饱和食盐水，当通过 $\text{[math]}$ 电子时，此溶液的 $\text{[math]}$ 为。

(2) 科学家近年发明了一种新型 $\text{[math]}$ 水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体 $\text{[math]}$ 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。

①放电时，负极反应为， $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ，转移的电子数为mol。

②充电时，电池总反应为，充电时，正极区溶液中 $\text{[math]}$ 浓度(填增大、减小或不变)。

填空题普通

2. 某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：

(1) 甲池为(填原电池、电解池或电镀池)，通入甲醇电极的电极反应式为。

(2) 乙池中B电极为(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池的总反应化学方程式为。

(3) 当乙池中B极质量增重5.4g时，甲池中理论上消耗 $\text{[math]}$ 的体积为mL(标准状况)。

(4) 丙池中，C上的电极反应式为。如果起始时盛有1000mL的硫酸铜溶液(25℃， $\text{[math]}$ 足量)，一段时间后溶液的 $\text{[math]}$ 浓度为0.1 $\text{[math]}$ 。若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变，忽略溶液体积的变化)，可向溶液中加入，其质量约为g。

填空题普通

3. 利用所学电化学反应原理，解决以下问题：

(1) 铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为 $\text{[math]}$ 。正极电极反应式为。

(2) 燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题：

①氢氧燃料电池的正极反应式是。

②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3) 图中甲池的总反应式为 $\text{[math]}$ 。

①甲池中负极上的电极反应式为。

②乙池中石墨电极上发生的反应为。

③要使乙池恢复到电解前的状态，应向溶液中加入适量的。

A． $\text{[math]}$ B． $\text{[math]}$ C． $\text{[math]}$ D． $\text{[math]}$

(4) 某科研小组用 $\text{[math]}$ 为原料制取硫酸。

①利用原电池原理，用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式：。

②用 $\text{[math]}$ 溶液充分吸收 $\text{[math]}$ 得 $\text{[math]}$ 溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如图。请写出开始时阳极反应的电极反应式：。

填空题普通