2023年高考化学一轮复习（全国版）第6章第35讲　电解原理的综合应用_05高考化学_通用版（老高考）复习资料_2023年复习资料_一轮复习_2023年高考化学一轮复习讲义+课件（全国版）

第 35 讲 电解原理的综合应用 复习目标 提升应用电解原理解决工业生产、生活中实际问题的能力。 1．电解原理常见的考查点 电解原理及应用是高考高频考点，该类试题往往与生产、生活及新科技等相联系，以装置图 或流程图为载体呈现，题材广、信息新，题目具有一定难度。主要考查阴、阳极的判断、电 极反应式、电解反应方程式的书写、溶液离子浓度变化及有关计算等。 2．“5点”突破电解综合应用题 (1)分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极反应为“阳 氧阴还”。 (2)剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。 (3)注意放电顺序，正确判断放电的微粒或物质。 (4)注意介质，正确判断反应产物，酸性介质不出现OH－，碱性介质不出现H＋；不能想当然 地认为金属作阳极，电极产物为金属阳离子。 (5)注意得失电子守恒和电荷守恒，正确书写电极反应式。 一、电解原理在物质制备中的应用 1．(2021·广东1月适应性测试，13)环氧乙烷(C HO)常用于医用消毒，一种制备方法为：使 2 4 用惰性电极电解KCl溶液，用Cl－交换膜将电解液分为阴极区和阳极区，其中一区持续通入 乙烯；电解结束，移出交换膜，两区混合反应：HOCH CHCl＋OH－===Cl－＋HO＋ 2 2 2 C HO。下列说法错误的是( ) 2 4 A．乙烯应通入阴极区 B．移出交换膜前存在反应：Cl＋HOHCl＋HClO 2 2 C．使用Cl－交换膜阻止OH－通过，可使Cl 生成区的pH逐渐减小 2 D．制备过程的总反应为HC===CH＋HO===H＋C HO 2 2 2 2 2 4 答案 A 解析 环氧乙烷的制备原理：Cl－在阳极失电子生成 Cl ，Cl 与水发生反应：Cl ＋ 2 2 2 HOHCl＋HClO，HClO与乙烯发生加成反应生成 HOCH CHCl；阴极区发生反应： 2 2 2 2HO＋2e－===H↑＋2OH－，电解结束，移出交换膜，两区混合反应： HOCH CHCl＋OH 2 2 2 2 －===Cl－＋HO＋C HO。根据分析可知阳极区会生成HCl，使用Cl－交换膜阻止OH－通过， 2 2 4 HCl的浓度不断增大，pH逐渐减小，故C正确；根据分析可知该反应过程中KCl并没有被 消耗，实际上是水、乙烯反应，总反应为HC===CH＋HO===H＋C HO，故D正确。 2 2 2 2 2 4二、电解原理应用与污水处理 2．用如图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的 ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是( ) A．阴极的电极反应式为2HO＋2e－===H↑＋2OH－ 2 2 B．阳极的电极反应式为Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋HO 2 C．电解时使用锂钒氧化物二次电池(V O＋xLi LiVO)作电源，电池充电时a电极的电 2 5 x 2 5 极反应式为LiVO－xe－===VO＋xLi＋ x 2 5 2 5 D．除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N↑＋2CO↑＋5Cl－＋HO 2 2 2 答案 D 解析 阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，两种气体为CO 和N ，该反应在 2 2 碱性环境中发生，反应的离子方程式不应出现H＋，D项错误。 三、电解原理在大气治理方面的应用 3．(2022·湖南衡阳市高三联考)用“吸收—电解”循环法脱除烟气中的SO ，可减少对大气 2 的污染。室温下，电解液K再生的装置如图所示，其中电解液的pH随n(SO)∶n(HSO)变化 的关系见下表，下列对此判断正确的是( ) 电解液 n(SO)∶n(HSO) pH K 9∶91 6.2 L 1∶1 7.2 M 91∶9 8.2 A.当电解液呈中性时溶液中：c(Na＋)>c(SO)>c(HSO)>c(OH－) B．再生液M吸收SO 主要反应的离子方程式为SO ＋OH－===HSO 2 2 C．HSO在b极发生的电极反应式为HSO＋HO－2e－===SO＋3H＋ 2 D．若产生标准状况下2.24 L气体N，则d膜上共通过0.2 mol阳离子 答案 D解析 根据装置图，阴离子通过c膜向a极移动，可知a极为阳极，发生的反应为HSO－2e －＋HO===SO＋3H＋；b 极为阴极，发生的反应为 2H＋＋2e－===H↑，气体 N 为 H 。 2 2 2 n(SO)∶n(HSO)＝9∶91时，电解液pH＝6.2，n(SO)∶n(HSO)＝1∶1时，电解液pH＝7.2， 由此推知当电解液呈中性时，c(HSO)＞c(SO)，A项错误；M吸收SO 主要发生的反应为SO 2 ＋SO ＋HO===2HSO，B项错误；若产生标准状况下2.24 L气体N(0.1 mol H )，阴极消耗 2 2 2 0.2 mol H＋，减少0.2 mol正电荷，需要补充0.2 mol正电荷以达到平衡，则d膜上会通过0.2 mol阳离子，D项正确。 四、电解原理应用与金属处理 4．(2022·浙江重点中学联考)电解精炼法提纯镓(Ga)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：Zn＞Ga＞Fe；镓的化学性质与铝相似。下列说法错误的是( ) A．该装置中电流方向为N极→粗Ga→NaOH溶液→高纯Ga→M极 B．电解精炼镓时产生阳极泥的主要成分为Fe、Cu C．阴极发生的电极反应为Ga3＋＋3e－===Ga D．电解过程中需控制合适的条件，否则阴极可能会产生H 导致电解效率下降 2 答案 C 解析 题图中粗Ga作阳极，纯Ga作阴极，N极为正极，M极为负极。电解池中电流由电 源正极流向电解池阳极，经过电解质溶液到达电解池阴极，再由阴极流向电源负极，A项正 确；根据题中给出的金属活动性顺序，镓比铁、铜活泼，故铁、铜在电解精炼过程中形成阳 极泥，B项正确；“镓的化学性质与铝相似”表明镓具有两性，结合电解质溶液显碱性，可 知“粗 Ga”阳极反应为 Ga－3e－＋4OH－===GaO＋2HO、Zn－2e－＋4OH－===ZnO＋ 2 2HO，“高纯Ga”阴极反应为GaO＋3e－＋2HO===Ga＋4OH－，C项错误；电解池中，若 2 2 电解质溶液为水溶液，阴极上会存在H＋(或水电离出的H＋)得电子被还原为H 的竞争反应， 2 若没控制合适的条件，该竞争反应可能会更明显，导致电解效率下降，D项正确。 1．(2021·全国甲卷，13)乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合 成。图中的双极膜中间层中的HO解离为H＋和OH－，并在直流电场作用下分别向两极迁移。 2 下列说法正确的是( )A．KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用 B．阳极上的反应式为： ＋2H＋＋2e－―→ ＋HO 2 C．制得2 mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1 mol电子 D．双极膜中间层中的H＋在外电场作用下向铅电极方向迁移 答案 D 解析 KBr在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生 成的Br 与乙二醛反应制备乙醛酸，故A错误；阳极上Br－失去电子生成Br ，Br 将乙二醛 2 2 2 氧化为乙醛酸，故B错误；电解过程中阴、阳极均生成乙醛酸，1 mol乙二酸生成1 mol乙 醛酸转移的电子为2 mol，1 mol乙二醛生成1 mol乙醛酸转移的电子为2 mol，根据转移电 子守恒可知制得2 mol乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2 mol电子，故C错误；由上述分 析可知，双极膜中间层的H＋在外电场作用下移向阴极，即H＋移向铅电极，故D正确。 2．(2021·北京，15)环氧乙烷( ，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由 乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。 (1)①阳极室产生Cl 后发生的反应有：________________________________、CH===CH ＋ 2 2 2 HClO―→HOCH CHCl。 2 2 ②结合电极反应式说明生成溶液a的原理：____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。 电解效率η和选择性S的定义： η(B)＝×100% S(B)＝×100%①若η(EO)＝100%，则溶液b的溶质为________________________________________。 ②当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%。推测η(EO)≈70%的原因： Ⅰ.阳极有HO放电 2 Ⅱ.阳极有乙烯放电 Ⅲ.阳极室流出液中含有Cl 和HClO 2 …… i．检验电解产物，推测Ⅰ不成立。需要检验的物质是____________________。 ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO ，则η(CO)≈________%。经检验阳极 2 2 放电产物没有CO。 2 iii.实验证实推测Ⅲ成立，所用试剂及现象是______________________。 可选试剂：AgNO 溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液 3 答案 (1)①Cl＋HOHCl＋HClO 2 2 ②阴极反应：2HO＋2e－===H↑＋2OH－，K＋穿过阳离子膜进入阴极室形成KOH 2 2 (2)①KCl ②i.O ii.13 iii.KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝(或品红溶液，品红褪色或KI溶 2 液，溶液变成棕黄色) 解析 (1)阳极产生氯气后，可以和水发生反应生成次氯酸，其化学方程式为 Cl ＋ 2 HOHCl＋ HClO；溶液a是阴极的产物，在阴极发生反应：2HO＋2e－===H↑＋2OH 2 2 2 －，同时阳极的钾离子会向阴极移动和氢氧根离子结合形成氢氧化钾。 (2)①若η(EO)＝100%，则说明在电解过程中只有乙烯中的碳化合价发生变化，其他元素化 合价没有变化。②i.阳极有HO放电时会产生氧气，故需要检验的物质是O ；ii.设EO的物 2 2 质的量为a，则转化的乙烯的物质的量为；生成EO转化的电子的物质的量为2a；此过程转 移电子的总物质的量为；生成CO 的物质的量为2××3%；生成CO 转移的电子的物质的量 2 2 为2××3%×6，则η(CO)＝≈13%。 2 iii.实验证实推测Ⅲ成立，则会产生氯气，验证氯气即可。 课时精练 1．(2022·汕头市高三模拟)2021年3月5日，李克强总理在国务院政府报告中指出，扎实做 好碳达峰、碳中和各项工作。科研工作者通过开发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放 的CO 转化为CO，实现节能减排的目标。如图所示，下列有关说法正确的是( ) 2A．N极为阴极 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．阳极的电极反应式为CO＋2e－＋2H＋===CO＋HO 2 2 D．理论上该装置在工作时，HPO 与KH PO 缓冲溶液的pH保持不变 3 4 2 4 答案 D 解析 N极为阳极，A错误；离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；CO 在阴极转化为 2 CO，故选项所写电极反应为阴极电极反应，C错误；根据得失电子守恒和阴、阳极电极反 应知，缓冲溶液流入阴极的H＋和阳极流入缓冲溶液的H＋数目相等，故缓冲溶液中c(H＋)保 持不变，故pH保持不变，D正确。 2．电—Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术，反应原理如图所示。电解 产生的HO 与Fe2＋发生反应生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物。下列说法错误 2 2 的是( ) A．电源的A极为负极 B．与电源B极相连电极的电极反应式为HO－e－===H＋＋·OH 2 C．Fenton反应为HO＋Fe2＋===Fe(OH)2＋＋·OH 2 2 D．每消耗2.24 L O (标准状况)，整个电解池中理论上可产生的·OH为0.2 mol 2 答案 D 解析 根据图示，三价铁离子在左端电极得到电子转化为亚铁离子，发生还原反应，左端电 极为阴极，则A为电源负极，B为电源正极，右端电极为阳极。根据上述分析，电源的A 极为负极，故A正确；与电源B极相连的电极为阳极，根据图示，水在阳极上失电子产生 羟基自由基(·OH)，电极反应式为HO－e－===H＋＋·OH，故B正确。 2 3．某钠—空气水电池的充、放电过程原理示意图如图所示，下列说法正确的是( )A．放电时，电子由钠箔经非水系溶液流向碳纸 B．放电时，NaOH溶液浓度变大 C．充电时，当有0.1 mol e－通过导线时，则钠箔减重2.3 g D．充电时，碳纸与电源负极相连，电极反应式为4OH－－4e－===2HO＋O↑ 2 2 答案 B 解析 放电时，总反应方程式是4Na＋O ＋2HO===4NaOH，NaOH溶液浓度变大，B项正 2 2 确；充电时，阴极发生反应Na＋＋e－===Na，当有0.1 mol e－通过导线时，则钠箔增重2.3 g，C项错误；充电时，碳纸与电源正极相连，电极反应式为4OH－－4e－===2HO＋O↑， 2 2 D项错误。 4．某混合物浆液中含有Al(OH) 、MnO 和少量NaCrO。考虑到胶体的吸附作用使NaCrO 3 2 2 4 2 4 不易完全被水浸出，某研究小组设计了利用石墨电极电解的分离装置(如图所示)，使浆液分 离成固体混合物和含铬元素的溶液，并回收利用。下列说法错误的是( ) A．a极室的电极反应式为2HO＋2e－===2OH－＋H↑ 2 2 B．上述装置中a极室的电极可换成金属铁 C．电解后，b极室得到NaSO 和NaCrO 的混合液 2 4 2 4 D．若电解后b极室溶液含铬元素0.52 g，则电路中通过0.02 mol e－ 答案 C 解析 通过装置图可知CrO要透过阴离子交换膜向b极移动，可知a为阴极，b为阳极，则 a极室的电极反应式为2HO＋2e－===2OH－＋H↑，A正确；a极上发生还原反应，故将电 2 2 极换成铁电极，Fe不会被消耗，B正确；电解时b极发生反应：2HO－4e－===O↑＋4H 2 2 ＋，b极产生H＋，发生反应2CrO＋2H＋Cr O＋HO，因此b极室还有Cr O存在，C错误； 2 2 2 0.52 g铬元素的物质的量为0.01 mol，说明有0.01 mol CrO透过阴离子交换膜，则电路中通 过0.02 mol电子，D正确。 5．工业上电化学法生产硫酸的工艺示意图如图，电池以固体金属氧化物作电解质，该电解质能传导O2－，已知S(g)在负极发生的反应为可逆反应，则下列说法正确的是( ) A．在负极，S(g)只发生反应S－6e－＋3O2－===SO 3 B．该工艺用稀硫酸吸收SO 可提高S(g)的转化率 3 C．每生产1 L浓度为98%，密度为1.84 g·mL－1的浓硫酸，理论上将消耗30 mol氧气 D．该工艺中稀硫酸浓度增大的原因是水参与电极放电，质量减少 答案 B 解析 据图可知反应过程中有SO 生成，所以负极还发生：S－4e－＋2O2－===SO ，故A错 2 2 误；S(g)在负极发生的反应为可逆反应，吸收生成物SO 可使反应正向移动，提高S的转化 3 率，故B正确；1 L浓度为98%，密度为1.84 g·mL－1的浓硫酸中n(H SO )＝＝18.4 mol， 2 4 由S～6e－～1.5O ～H SO 可知，消耗氧气为 2 2 4 18.4 mol×1.5＝27.6 mol，故C错误；工艺中稀硫酸浓度增大的原因是负极生成的三氧化硫 与水反应生成硫酸，故D错误。 6．(2022·湘东七校联考)一些净水器推销商在推销其产品时，进行所谓的“电解水法”实验， 将纯净水与自来水进行对比。当电解装置插入纯净水和自来水中通电数分钟后，纯净水颜色 无变化或略显黄色，而自来水却冒出气泡并生成灰绿色或红棕色的沉淀。根据上述现象，下 列选项说法正确的是( ) A．通电时，铝片作阳极，铁片作阴极 B．生成的气泡、灰绿色或红棕色的沉淀都是电解的直接或间接产物 C．通过对比，确实能说明自来水中含有大量对人体有毒有害的物质 D．铁片的电极反应：O＋2HO＋4e－===4OH－ 2 2 答案 B 解析 自来水冒出气泡并生成灰绿色或红棕色的沉淀，说明Fe失电子生成Fe2＋，与水电解 生成的OH－反应生成Fe(OH) ，其被氧化生成灰绿色物质或氢氧化铁红棕色沉淀。由分析可 2 知，通电时，铁片作阳极，铝片作阴极，A项错误；通过对比，能说明自来水中含有大量的 离子，不一定为对人体有毒有害的物质，C项错误；铁片作阳极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，D项错误。 7．(2022·湖北重点中学联考)以纯碱溶液为原料，通过电解的方法可制备小苏打，原理装置 图如下： 上述装置工作时，下列有关说法正确的是( ) A．乙池电极接电池正极，气体X为H 2 B．Na＋由乙池穿过交换膜进入甲池 C．NaOH溶液Z的浓度比NaOH溶液Y的小 D．甲池中只发生反应：4OH－－4e－===2HO＋O↑ 2 2 答案 C 解析 乙池电极为电解池阴极，和电源负极连接，溶液中氢离子放电生成氢气，A项错误； 电解池中阳离子移向阴极，钠离子移向乙池，B项错误；阴极附近氢离子放电破坏了水的电 离平衡，电极附近氢氧根离子浓度增大，NaOH溶液Y的浓度比NaOH溶液Z的大，C项正 确；放出氧气的电极为阳极，电解质溶液中氢氧根离子放电生成氧气，氢离子浓度增大，碳 酸根离子结合氢离子生成碳酸氢根离子，出口为碳酸氢钠溶液，则电极反应为4CO＋2HO 2 －4e－===4HCO＋O↑，D项错误。 2 8．以柏林绿Fe[Fe(CN) ]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列 6 说法错误的是( ) A．放电时，Na＋由右室移向左室 B．放电时，Mg箔为负极，该电极发生氧化反应 C．充电时，阳极反应式为NaFe[Fe(CN) ]－2e－===Fe[Fe(CN) ]＋2Na＋ 2 6 6 D．用铅酸蓄电池为该电池充电时，当有0.2 mol电子转移时，Pb电极质量减少20.7 g 答案 D解析 外电路中通过0.2 mol电子时，Pb电极发生的反应为Pb－2e－＋SO===PbSO ，质量增 4 加9.6 g，D项错误。 9．人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH)]。下列有关说法正确的 2 2 是( ) A．a为电源的负极 B．电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高 C．除去尿素的反应为CO(NH)＋2Cl＋HO===N＋CO＋4HCl 2 2 2 2 2 2 D．若两极共收集到气体0.6 mol，则除去的尿素为0.12 mol(忽略气体溶解，假设氯气全部 参与反应) 答案 D 解析 由图可知，左室电极产物为CO 和N，发生氧化反应，则左室电极为阳极，a为电源 2 2 的正极，阳极反应式为6Cl－－6e－===3Cl↑，CO(NH) ＋3Cl ＋HO===N ＋CO ＋6HCl， 2 2 2 2 2 2 2 右室电解产物为 H ，发生还原反应，则右室电极为阴极，b为电源负极，阴极反应式为 2 6HO＋6e－===6OH－＋3H↑。由上述分析可知，a为电源的正极，A项错误；根据上述反应 2 2 式可以看出在阴、阳极上产生的OH－、H＋的数目相等，阳极室中反应产生的H＋通过质子 交换膜进入阴极室与OH－恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变，B项错 误；若两极共收集到气体 0.6 mol，则 n(N )＝n(CO)＝0.6× mol＝0.12 mol，由反应 2 2 CO(NH) ＋3Cl ＋HO===N ＋CO ＋6HCl可知，所消耗的CO(NH) 的物质的量也为0.12 2 2 2 2 2 2 2 2 mol，D项正确。 10．如图所示装置可间接氧化工业废水中的含氮离子(NH)。下列说法不正确的是( ) A．乙是电能转变为化学能的装置 B．含氮离子被氧化时的离子方程式为3Cl＋2NH===N＋6Cl－＋8H＋ 2 2 C．若生成H 和N 的物质的量之比为3∶1，则处理后废水的pH减小 2 2 D．电池工作时，甲池中的Na＋移向Mg电极答案 D 11．我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是 ( ) A．放电时，B电极反应式：I＋2e－===2I－ 2 B．放电时，电解质储罐中离子总浓度增大 C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜 D．充电时，A极增重65 g时，C区增加的离子数为4N A 答案 C 解析 放电时，B电极为正极，I 得到电子生成I－，电极反应式为I＋2e－===2I－，A项正确； 2 2 放电时，A极电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，所以电解质储罐中的离子总浓度增大，B项 正确；离子交换膜的作用是防止I 、Zn接触发生反应，负极区生成Zn2＋，正极区生成I－， 2 所以Cl－通过M膜进入负极区，K＋通过N膜进入正极区，所以M为阴离子交换膜，N为阳 离子交换膜，C项错误；充电时，A极的电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，A极增重65 g， 转移2 mol电子，所以C区增加2 mol K＋、2 mol Cl－，增加的离子总数为4N ，D项正确。 A 12．按要求回答下列问题。 (1)有人研究了用电化学方法把CO 转化为CHOH，其原理如图1所示： 2 3 则图中A电极接电源________极。已知B电极为惰性电极，则在水溶液中，该极的电极反 应 式 为 ____________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 。 (2)以连二亚硫酸盐(S O)为还原剂脱除烟气中的NO，并通过电解再生，装置如图2所示。阴 2 极的电极反应式为___________________________________________________________， 电解槽中的隔膜为____________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。(3)甲醛超标会危害人体健康，需对甲醛进行含量检测及污染处理。某甲醛气体传感器的工 作 原 理 如 图 3 所 示 ， b 极 的 电 极 反 应 式 为 _____________________________________________， 当电路中转移4×10－4 mol电子时，传感器内参加反应的甲醛(HCHO)为________mg。 答案 (1)负 2HO－4e－===4H＋＋O↑ 2 2 (2)2SO＋4H＋＋2e－===SO＋2HO 阳 2 2 (3)HCHO－4e－＋HO===CO＋4H＋ 3 2 2 解析 (2)阴极上亚硫酸根离子得电子生成SO，电极反应式为2SO＋4H＋＋2e－===SO＋ 2 2 2HO，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，右侧的氢离子通过离子交换膜进入左侧，所以 2 电解池中的隔膜为阳离子交换膜。 (3)由图可知，甲醛气体传感器为原电池原理，b极为负极，甲醛发生氧化反应生成CO ，电 2 极反应式为HCHO－4e－＋ HO===CO ＋4H＋；由反应式可知，当电路中转移4×10－4 mol 2 2 电子时，传感器内参加反应的甲醛(HCHO)为×30 g·mol－1＝3×10－3g＝3 mg。 13．利用电化学原理，将NO 、O 和熔融KNO 制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含 2 2 3 CrO的废水，如图所示；电解过程中溶液发生反应：CrO＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋ 2 2 ＋7HO。 2 (1)甲池工作时，NO 转变成绿色硝化剂Y，Y是NO，可循环使用。则石墨Ⅱ是电池的 2 2 5 ____(填“正”或“负”)极；石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为 _________________________________。 (2)工作时，甲池内的NO向________(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)极移动；在相同条件下，消耗的O 和NO 的体积比为__________。 2 2 (3)乙池中Fe(Ⅰ)棒上发生的电极反应为____________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (4)若溶液中减少了0.01 mol Cr O，则电路中至少转移了________ mol电子。 2 答案 (1)正 NO ＋NO－e－===NO 2 2 5 (2)石墨Ⅰ 1∶4 (3)Fe－2e－===Fe2＋ (4)0.12 解析 (1)根据图示知甲池为燃料电池，电池工作时，石墨Ⅰ附近NO 转变成NO ，发生氧 2 2 5 化反应，电极反应式为NO ＋NO－e－===NO ；石墨Ⅱ是电池的正极，O 得电子发生还原 2 2 5 2 反应，电极反应式为O＋4e－＋2NO===4NO。(2)电池工作时，电解质溶液中的阴离子移向 2 2 5 负极，即甲池内的NO向石墨Ⅰ极移动；根据两极的电极反应式及得失电子守恒知，在相同 条件下，消耗O 和NO 的体积比为1∶4。(3)乙池为电解池，Fe(Ⅰ)棒为电解池的阳极，发 2 2 生的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋。(4)根据反应Cr O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7HO 2 2 知，若溶液中减少了0.01 mol Cr O，则参加反应的Fe2＋为0.06 mol，根据电极反应：Fe－2e 2 －===Fe2＋知电路中至少转移了0.12 mol电子。