利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO-(其中C元素的化合价为+2价)，装置如下图所示。(1)在该装置中，左侧Pt电极为(填“阴极”或“阳极”)。(2)装置工作时，阴极除有HCOO-生成外，还可能生成副产物降低电解效率。已知：电解效率。①副产物可能是(写出一种即可)。②标准状况下，当阳极生成氧气体积为224 mL时，测得整个阴极区内的c(HCOO-) = 0.017 mol/L，电解效率为(忽略电解前后溶液的体积变化)。(3)研究表明，溶液pH会影响CO2转化为HCOO-的效率。图2是CO2(以H2CO3计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数δ随pH变化的情况。①pH>12时，CO2几乎未转化为HCOO- ，此时CO2在溶液中的主要存在形式为。②pH=8.5时，CO2的转化效率较高，溶液中相应的电极反应式为。有人认为，在此条件下装置工作一段时间后，阴极附近溶液的pH几乎不发生变化(忽略电解前后溶液的体积变化)。你是否同意他的观点，并请说明理由：。

1. 利用电化学方法可以将CO₂有效地转化为HCOO^-(其中C元素的化合价为+2价)，装置如下图所示。

(1)在该装置中，左侧Pt电极为(填“阴极”或“阳极”)。

(2)装置工作时，阴极除有HCOO^-生成外，还可能生成副产物降低电解效率。

已知：电解效率 $\text{[math]}$ 。

①副产物可能是(写出一种即可)。

②标准状况下，当阳极生成氧气体积为224 mL时，测得整个阴极区内的c(HCOO^-) = 0.017 mol/L，电解效率为(忽略电解前后溶液的体积变化)。

(3)研究表明，溶液pH会影响CO₂转化为HCOO^-的效率。图2是CO₂(以H₂CO₃计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数δ随pH变化的情况。

①pH>12时，CO₂几乎未转化为HCOO^- ，此时CO₂在溶液中的主要存在形式为。

②pH=8.5时，CO₂的转化效率较高，溶液中相应的电极反应式为。有人认为，在此条件下装置工作一段时间后，阴极附近溶液的pH几乎不发生变化(忽略电解前后溶液的体积变化)。你是否同意他的观点，并请说明理由：。

【考点】

电解池工作原理及应用;

【答案】

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填空题普通

1. 电化学原理在生产生活中运用广泛，也常用于物质的制备。

(1) 以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、熔融 $\text{[math]}$ 组成的燃料电池电解制备 $\text{[math]}$ ，装置如下图所示，右侧池中隔膜仅允许 $\text{[math]}$ 通过。回答下列问题。

①甲池内阳离子向石墨移动(填“1”或者“2”)。

②如上图， $\text{[math]}$ 在石墨1电极放电生成Y，Y可循环使用，甲池工作时，石墨2电极上发生的电极反应式为。

③ $\text{[math]}$ 电极上发生的电极反应式为。

④每制得1 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，理论上消耗 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) 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 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

ⅰ．生成 $\text{[math]}$ 的电极反应式是。

ⅱ．实验室模拟上述过程，气体中未检测到 $\text{[math]}$ ，推测可能是 $\text{[math]}$ 溶于水。写出 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 放电。实验所用的试剂及现象是。

可选试剂： $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 溶液、淀粉溶液、品红溶液

填空题普通

2. 请回答下列问题：

(1) 甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，其工作原理如图所示，电极A的反应为。将该电池连接两惰性电极，用于电解 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液，当原电池中消耗 $\text{[math]}$ 的体积在标况下为0.224 L时，电解池中阴极将得到g的单质，电解池中 $\text{[math]}$ 的浓度为(假设溶液体积不变)。为使硝酸银溶液完全复原，可向电解后溶液中加入适量的(填化学式)。

(2) 铜锌双液原电池中电极电势ZnCu(填“高于”、“低于”)。盐桥中琼脂吸附KCl饱和溶液，电池工作时， $\text{[math]}$ 将移向(填“ $\text{[math]}$ 溶液”或“ $\text{[math]}$ 溶液”)。

(3) 以 $\text{[math]}$ 为电池材料设计的一种电化学装置如图。当闭合 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 、打开 $\text{[math]}$ 时，装置处于充电状态；当打开 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 、闭合 $\text{[math]}$ 时，装置处于放电状态。放电时，双极膜中间层中的 $\text{[math]}$ 解离为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 并分别向两侧迁移。

①充电时，右侧电解池发生的总反应为。

②放电时，每消耗 $\text{[math]}$ ，理论上有 $\text{[math]}$ 由(填“碳锰电极”或“锌电极”或“双极膜”，下同)向移动。

填空题普通

3. 燃料电池具有广阔的发展前途，科学家近年研制出一种微型燃料电池，采用甲醇( $\text{[math]}$ )取代氢气做燃料可以简化电池设计，该电池有望取代传统电池。根据图示回答下列问题。

(1) 甲池为新型燃料电池，酸性介质中质子移动方向是移向极板(填“A”或“B”)；通入甲醇的电极反应式为。

(2) 乙池总反应的离子方程式为；往Fe电极附近滴入酚酞，可观察到的现象有。

(3) 若丙池为电解精炼铜，精铜应该接在(填“X”或“Y”)极，其电极反应式为。

(4) 若丙池为往铁件上镀铜的电镀池，则一段时间后溶液中的 $\text{[math]}$ 浓度(填“变大”或“变小”或“不变”)。

(5) 当甲池消耗1.12L(标准状况下)氧气时，若电解后恢复到室温，乙池溶液的体积为2L，则理论上乙池得到溶液 $\text{[math]}$ 。

填空题普通