电化学给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题：

1. 电化学给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题：

(1) 如下图所示的电池，①装置中 $\text{[math]}$ 的作用，②石墨作用，③离子导体是。

(2) 结合电极反应式，描述该装置产生电流的工作原理。

(3) 高铁电池是一种新型可充电电池，总反应为： $\text{[math]}$ 。

①放电时，负极 $\text{[math]}$ ，则正极电极反应为。

②充电时，阴极附近溶液的碱性(填“增强”、“减弱”或“不变”)。

(4) 甲烷燃料电池工作的示意图如下，其中A为铜电极，B为铁电极，C、D均为石墨电极，工作一段时间后，甲池中消耗甲烷0.05 $\text{[math]}$ 。

①乙池溶液的质量(填“增大”、“减少”或“不变”)。

②丙池中C电极析出的气体在标准状况下的体积为L。

(5) 该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应式为，此时通过阴离子交换膜的离子数(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。

②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”“B”“C”或“D”)导出。

(6) 用惰性电极电解体积为1L的 $\text{[math]}$ 溶液，当阴阳极都产生3.36L(标况)气体。

①硫酸铜溶液的浓度为。

②若要此溶液恢复到原状态需要加入(填选项)。

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

【考点】

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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填空题困难

1. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)₃沉淀，Fe(OH)₃有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用，阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示：

(1) 实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣，此时应向污水中加入适量的，不选其他选项的原因是。

A．BaSO₄　　　　　B．CH₃CH₂OH　　　　　C．Na₂SO₄　　　　D．NaOH

(2) 电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是I．、II．。

(3) 该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH₄为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料作电极，为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图 )，A物质的化学式是；通入空气这极的电极反应式为；如果转移4mol的电子，则理论上需要甲烷在标况下的体积为L。

填空题普通

2. 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

3. 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：。

填空题普通