电化学研究在能源和物质转化方面有重大意义和应用价值,请回答下列问题:

Ⅰ.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理如图1所示,NH3被氧化为常见无毒物质。
(1)电极b的名称是 正极正极,电流的方向为 b→ab→a。(填“a→b”或“b→a”)
(2)a极的电极反应式为 2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O。
(3)电池工作时,理论上反应消耗NH3与O2的物质的量之比为 4:34:3。
Ⅱ.如图2为相互串联的甲、乙两个电解池。
(4)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,A极电极反应式为 Cu2++2e-═CuCu2++2e-═Cu。电解一段时间后,电解质溶液的浓度 减小减小。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)甲池若为铁制品上镀银的装置,A极材料是 铁(或Fe)铁(或Fe)。
(6)乙池中发生反应的离子方程式为 2Cl-+2H2O 电解 2OH-+H2↑+Cl2↑2Cl-+2H2O 电解 2OH-+H2↑+Cl2↑。
Ⅲ.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),装置如图3所示。
(7)若以碱性氢氧燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极电极反应式为 H2-2e-+2OH-=2H2OH2-2e-+2OH-=2H2O。
(8)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=一段时间内生成目标产物转移电子数一段时间内电解池转移电子总数。
①副产物可能是 CO(或H2或CH4)CO(或H2或CH4)(写出一种即可)。
②标准状况下,当阳极生成氧气体积为224mL时,测得整个阴极区内的c(HCOO-)=0.015mol/L,电解效率为 75%75%(忽略电解前后溶液的体积变化)。
电解
电解
一段时间内生成目标产物转移电子数
一段时间内电解池转移电子总数
【考点】原电池与电解池的综合.
【答案】正极;b→a;2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O;4:3;Cu2++2e-═Cu;减小;铁(或Fe);2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑;H2-2e-+2OH-=2H2O;CO(或H2或CH4);75%
电解
【解答】
【点评】
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发布:2024/9/12 7:0:8组卷:7引用:1难度:0.5