电化学原理在能量转化，物质制备及环境保护等领域均有广泛应用，请按要求回答下列问题：Ⅰ.1977年，伏打电堆的发明为电化学的创建开辟了道路。（1）某化学兴趣小组在阅读了相关材料后，想把反应设计成原电池，则电池的负极材料应选择；正极的电极反应式为。Ⅱ.一种以液态肼为燃料的电池装置如图甲所示，该电池用溶液作为电解质溶液。以该燃料电池作为电源电解足量的饱和溶液以实现向铁棒上镀银，装置如图乙所示。（2）a电极为燃料电池的极填“正”或“负” ，其电极反应方程式为。（3）d电极应选用的电极材料为。(填“铁”或“银”)Ⅲ.氰化物在工业中广泛存在于电镀、油漆、染料、橡胶等行业中，但是氰化物有剧毒，很多氰化物在加热或与酸作用后会释放出挥发性的有毒气体氰化氢。因此在含氰工业废水排放前，需要对其进行治理。在碱性条件下利用电解法除去废水中的氰化物以代表，装置如图丙，已知石墨电极上依次发生的部分反应有：（4）铁电极上发生的电极反应为。（5）该电解过程一般控制在之间，偏高或偏低均会引起除氰效果降低，你认为可能的原因是。忽略铁电极上的其他反应，电解一段时间后，相同条件下在石墨电极处测得产生，同时在铁电极处产生气体，则氰去除率为。氰去除率

1.

电化学原理在能量转化，物质制备及环境保护等领域均有广泛应用，请按要求回答下列问题：

Ⅰ.1977年，伏打电堆的发明为电化学的创建开辟了道路。

（1）某化学兴趣小组在阅读了相关材料后，想把反应 $\text{[math]}$ 设计成原电池，则电池的负极材料应选择；正极的电极反应式为。

Ⅱ.一种以液态肼 $\text{[math]}$ 为燃料的电池装置如图甲所示，该电池用 $\text{[math]}$ 溶液作为电解质溶液。以该燃料电池作为电源电解足量的饱和 $\text{[math]}$ 溶液以实现向铁棒上镀银，装置如图乙所示。

（2）a电极为燃料电池的极 $\text{[math]}$ 填“正”或“负” $\text{[math]}$ ，其电极反应方程式为。

（3）d电极应选用的电极材料为。(填“铁”或“银”)

Ⅲ.氰化物在工业中广泛存在于电镀、油漆、染料、橡胶等行业中，但是氰化物有剧毒，很多氰化物在加热或与酸作用后会释放出挥发性的有毒气体氰化氢。因此在含氰工业废水排放前，需要对其进行治理。在碱性条件下利用电解法除去废水中的氰化物 $\text{[math]}$ 以 $\text{[math]}$ 代表 $\text{[math]}$ ，装置如图丙，已知石墨电极上依次发生的部分反应有：

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

（4）铁电极上发生的电极反应为。

（5）该电解过程一般控制 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 之间， $\text{[math]}$ 偏高或偏低均会引起除氰效果降低，你认为可能的原因是。忽略铁电极上的其他反应，电解一段时间后，相同条件下在石墨电极处测得产生 $\text{[math]}$ ，同时在铁电极处产生 $\text{[math]}$ 气体，则氰去除率为。 $\text{[math]}$ 氰去除率 $\text{[math]}$

【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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综合题困难

1. 电化学在工业生产中有广泛的应用价值，下面为两种常见电池。

(1) 下图为氢氧燃料电池工作原理示意图。

①写出电池正极反应式。

②若将H₂换成CH₄ ，则该电极反应式为。

③燃料电池具有广阔发展空间，较传统化学电源有转化率高、(任写一点即可)等优点。

(2) 电解饱和食盐水的原理如下图所示。

①电解饱和食盐水的化学方程式是。

②电极a接电源的(填“正”或“负”)极。

③离子交换膜主要允许(填离子符号)通过。

(3) 我国科学家通过电解，从海水中提取到锂单质，其工作原理如下图所示。

①生成锂单质的电极反应式是。

②理论分析，阳极电解产物可能有O₂、Cl₂。

ⅰ．生成O₂的电极反应式是。

ⅱ．实验室模拟上述过程，气体中未检测到Cl₂ ，推测可能是Cl₂溶于水。写出Cl₂与水反应的化学方程式。

ⅲ．取实验后阳极区溶液进行检验，证实了阳极Cl^-放电。实验所用的试剂及现象是。

可选试剂：AgNO₃溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液

综合题普通

2. 氮元素是维持动植物生命活动的必需元素。

(1) 草木灰与铵态氮肥不能混合施用，其原因是。

(2) 国防工业中，氨气可用于制造火箭、导弹的推进剂。实验室在浓氨水中加入生石灰可以快速制备氨气，请从平衡移动角度解释其原理。

(3) 肼( $\text{[math]}$ )为二元弱碱，在水中的电离与氨类似。常温下， $\text{[math]}$ 的第一步电离平衡： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

① $\text{[math]}$ 第二步电离平衡方程式为。

②反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(4) 化学工作者以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 纳米片作为电极催化材料，合成偶氮化合物的装置如图所示(其中R表示烃基)。

①该“甲醇燃料电池”的负极反应式为。

② $\text{[math]}$ 电极反应式为。

③每合成 $\text{[math]}$ 偶氮化合物，理论上消耗甲醇的质量为g，消耗 $\text{[math]}$ 的物质的量为mol。

综合题普通

3. 电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。

(1) $\text{[math]}$ 是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产 $\text{[math]}$ 。

①阳极上铁被氧化生成高铁酸根，阴极上电极反应为。

②理论上通电一段时间，生成 $\text{[math]}$ 。

③右侧的离子交换膜为(填“阴”或“阳”)离子交换膜，阴极区a%b%(填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)。

(2) 如图是一种用电解原理来制备 $\text{[math]}$ ，并用产生的 $\text{[math]}$ 处理废氨水的装置。

①用活性炭代替石墨棒的优点是；

② $\text{[math]}$ 惰性电极吸附 $\text{[math]}$ 生成 $\text{[math]}$ ，其电极反应式为；

③理论上电路中每转移3mol电子，最多可以处理废氨水中溶质(以 $\text{[math]}$ 计)的质量是g。

综合题普通