電化學研究在能源和物質轉化方面有重大意義和應用價值,請回答下列問題:
Ⅰ.電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理如圖1所示,NH3被氧化為常見無毒物質。
(1)電極b的名稱是 正極正極,電流的方向為 b→ab→a。(填“a→b”或“b→a”)
(2)a極的電極反應式為 2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O。
(3)電池工作時,理論上反應消耗NH3與O2的物質的量之比為 4:34:3。
Ⅱ.如圖2為相互串聯(lián)的甲、乙兩個電解池。
(4)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置,A極電極反應式為 Cu2++2e-═CuCu2++2e-═Cu。電解一段時間后,電解質溶液的濃度 減小減小。(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(5)甲池若為鐵制品上鍍銀的裝置,A極材料是 鐵(或Fe)鐵(或Fe)。
(6)乙池中發(fā)生反應的離子方程式為 2Cl-+2H2O 電解 2OH-+H2↑+Cl2↑2Cl-+2H2O 電解 2OH-+H2↑+Cl2↑。
Ⅲ.利用電化學方法可以將CO2有效地轉化為HCOO-(其中C元素的化合價為+2價),裝置如圖3所示。
(7)若以堿性氫氧燃料電池為直流電源,則燃料電池中b極電極反應式為 H2-2e-+2OH-=2H2OH2-2e-+2OH-=2H2O。
(8)裝置工作時,陰極除有HCOO-生成外,還可能生成副產物降低電解效率。
已知:電解效率=一段時間內生成目標產物轉移電子數(shù)一段時間內電解池轉移電子總數(shù)。
①副產物可能是 CO(或H2或CH4)CO(或H2或CH4)(寫出一種即可)。
②標準狀況下,當陽極生成氧氣體積為224mL時,測得整個陰極區(qū)內的c(HCOO-)=0.015mol/L,電解效率為 75%75%(忽略電解前后溶液的體積變化)。
電解
電解
一段時間內生成目標產物轉移電子數(shù)
一段時間內電解池轉移電子總數(shù)
【考點】原電池與電解池的綜合.
【答案】正極;b→a;2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O;4:3;Cu2++2e-═Cu;減??;鐵(或Fe);2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑;H2-2e-+2OH-=2H2O;CO(或H2或CH4);75%
電解
【解答】
【點評】
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