电化学在冶金、航空、航天、材料、能源、环境科学等领域有广泛的应用。

1. 电化学在冶金、航空、航天、材料、能源、环境科学等领域有广泛的应用。

(1) 回收并利用 $\text{[math]}$ 一直是科研人员研究的热点。我国科学家研究 $\text{[math]}$ 电池，取得了重大科研成果，该电池中，Li为单质锂片，则该电池中的 $\text{[math]}$ 在（填“正”或“负”）极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且 $\text{[math]}$ 电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤Ⅲ的离子方程式。

Ⅰ. $\text{[math]}$ 。

Ⅱ. $\text{[math]}$ 。

Ⅲ.。

Ⅳ. $\text{[math]}$ 。

(2) 电解精炼法提纯镓（ $\text{[math]}$ ）是工业上常用的方法，具体原理如图所示。已知：金属活动性顺序 $\text{[math]}$ ；镓的化学性质与铝相似，在强碱溶液中以 $\text{[math]}$ 形式存在。

①电解后，电解槽底部阳极泥中所含的金属有。

②电解过程中阴极的电极反应式是。当外电路通过 $\text{[math]}$ 时，阴极得到 $\text{[math]}$ 的镓，则该电解装置的电解效率 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）。

(3) 全钒液流电池是利用不同价态的含钒离子在酸性条件下发生反应，该电池储能容量大、使用寿命长。利用该电池电解处理含 $\text{[math]}$ 的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d电极均为惰性电极。

①全钒液流电池放电时，a电极反应式为。

②隔膜2为（填“阴”或“阳”）离子交换膜，装置B中p口流出液中主要的溶质为（填化学式）。

③当装置B中产生气体的总体积为 $\text{[math]}$ （标准状况下）时，装置A中有 $\text{[math]}$ 通过质子交换膜。

【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】

您现在未登录，无法查看试题答案与解析。登录

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

电化学在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。

I.

（1）如下图所示装置中都盛有0.1 mol/L的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的五块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是。

（2）如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。

①该电池工作时，燃料电池负极的电极反应式为。

②若用该电池电解精炼铜，氧气放电的电极应接(填“纯铜”或“粗钢”)，消耗标况下22.4 L O₂能生成的纯铜g。

Ⅱ．电镀不仅能让铁制品更美观还能保护其不被腐蚀，下左图装置中电极a、b分别为纯Ag电极和铁制品，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两个电极上收集到气体如图。

（3）直流电源中，M为极，电极c、d所在池的总反应的化学方程式。

（4）电极(b)的电极反应式为，通电一段时间后AgNO₃溶液的浓度(填“增大”“减小”或“不变”)。

Ⅲ．如图是以铅蓄电池为电源，模拟氯碱工业电解饱和食盐水的装置图(C、D均为石墨电极)。

已知：铅蓄电池的总反应为： $\text{[math]}$ 。

（5）铅蓄电池工作时，两极增重(填“相等”或“不相等”)，当外电路上有2 mol电子通过时，溶液中消耗H₂SO₄mol。

（6）氯碱工业中采用(填“阴”或“阳”)离子交换膜电解槽，若在电解池中D电极一侧滴酚酞试液，电解一段时间后溶液呈红色，写出C电极的电极反应式。总反应的化学方程式为：。

（7）铅蓄电池充电时，B电极与外接电源的(填“正”或“负”)极连接，其电极反应式为。

综合题普通

3. 电化学原理在工农业生产中应用广泛，回答下列问题。

(1) 正丁烷[C₄H₁₀(g)]燃料电池工作原理如图甲所示。

①写出B电极的电极反应式。

②标况下，当A极通入33.6L空气(O₂的体积分数约为20%)时，可吸收丁烷的体积最多为L(结果保留两位小数)。

(2) 电解法合成氨因其原料转化率大幅度提高，有望代替传统的工业合成氨工艺。电解法合成氨的两种原理及装置如图乙和图丙所示：

①图乙a电极上的电极反应式为。

②若图乙和图丙装置的通电时间相同、电流强度相等，电解效率分别为80%和60%( $\text{[math]}$ )，则两种装置中产生氨气的物质的量之比为。

(3) 氯碱工业是高耗能产业，按下图将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上，且相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。

①X的化学式为；Y在装置II中发生的电极反应为。

②图中氢氧化钠质量分数大小关系为a%b%。(选填“>”、“=”或“<”)

综合题普通