科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解纯水的方法制得臭氧。臭氧在_______ 极周围的水中产生,其电极反应式为_______ ;在_______ 极附近的氧气则生成过氧化氢,其电极反应式为_______ 。电解的化学方程式为_______ 。
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更新时间:2021-08-08 08:22:10
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】某反应中反应物与生成物FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu;
(1)将上述反应设计成的原电池如图甲所示请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/17/3dc27288-6ad3-42d1-82d9-84130e20168b.png?resizew=659)
①图中X溶液是__ ;
②Cu电极上发生的电极反应式为__ ;
③原电池工作时,盐桥中的__ 填“K+”或“Cl-”)不断进入X溶液中。
(2)将上述反应设计成电解池如图乙所示乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙,请回答下列问题:
①M是电源的__ 极;
②图丙中的②线是__ 的变化;
③当电子转移为0.2mol时向乙烧杯中加入__ L5mol/LNaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。
(1)将上述反应设计成的原电池如图甲所示请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/17/3dc27288-6ad3-42d1-82d9-84130e20168b.png?resizew=659)
①图中X溶液是
②Cu电极上发生的电极反应式为
③原电池工作时,盐桥中的
(2)将上述反应设计成电解池如图乙所示乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙,请回答下列问题:
①M是电源的
②图丙中的②线是
③当电子转移为0.2mol时向乙烧杯中加入
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(0.4)
解题方法
【推荐2】海水中锂的提取
随着锂电池的广泛应用,锂已成为重要的战略资源,被称为白色石油。据估计,海水中锂的总含量为陆地锂总含量的5000倍以上,但海水中锂的质量浓度仅为0.1-0.2ppm,从海水提取锂首先需要对低浓度的Li+进行选择性富集。Li+能够嵌入某些氧化物并在一定条件下脱出,据此可以进行Li+的富集。
(1)以Li2CO3和MnO2为原料,充分混合后在720°C下煅烧3h,冷至室温后即可得到复合氧化物LiMn2O4(LMO)。用1molL-1的HCl在60°C处理LMO,将其中所有Li+置换后得到HMO,HMO可以和Li+反应再生成LMO,然后LMO与酸作用脱出Li+从而实现Li+富集。如此,可以循环处理。
①写出合成LiMn2O4的方程式_____ 。
②用酸处理LMO时,除离子交换反应之外,也会发生一个副反应,该副反应导致固体中Mn的平均氧化态有所升高,写出副反应对应的化学方程式。这一副反应对再生后的HMO的锂富集性能有何影响_____ ?
(2)利用电化学富集锂也是有效的方法之一、某电化学系统如图所示,其包含两个电池单元,中间区域置有具有一维孔道结构的λ-MnO2,该孔道可以容纳合适的阳离子进出。MnO2电极通过阳离子交换膜与两个电化学池中的对电极隔开,腔室1和2中的电解质分别为0.5M的Na2SO4.和0.1M的LiOH.该电化学系统的工作步骤如下:
i.向MnO2所在腔室通入海水,启动电源1,使海水中的Li+进入MnO2结构而形成LixMn2O4;
ii.关闭电源1和海水通道,启动电源2,同时向电极2上通入空气,使LixMn2O4中的Li+脱出进入腔室2。
①为衡量MnO2对Li+的富集效果,将0.50M的LiC1溶液通入MnO2(4.8mg)所在腔室,启动电源1,使电流恒定在5.0mA,累计工作325s后发现MnO2的电极电势快速下降,计算所得LixMn2O4中的x_____ 。
②写出上述过程中发生腔室2中阴极和阳极上的电极反应_____ 。
随着锂电池的广泛应用,锂已成为重要的战略资源,被称为白色石油。据估计,海水中锂的总含量为陆地锂总含量的5000倍以上,但海水中锂的质量浓度仅为0.1-0.2ppm,从海水提取锂首先需要对低浓度的Li+进行选择性富集。Li+能够嵌入某些氧化物并在一定条件下脱出,据此可以进行Li+的富集。
(1)以Li2CO3和MnO2为原料,充分混合后在720°C下煅烧3h,冷至室温后即可得到复合氧化物LiMn2O4(LMO)。用1molL-1的HCl在60°C处理LMO,将其中所有Li+置换后得到HMO,HMO可以和Li+反应再生成LMO,然后LMO与酸作用脱出Li+从而实现Li+富集。如此,可以循环处理。
①写出合成LiMn2O4的方程式
②用酸处理LMO时,除离子交换反应之外,也会发生一个副反应,该副反应导致固体中Mn的平均氧化态有所升高,写出副反应对应的化学方程式。这一副反应对再生后的HMO的锂富集性能有何影响
(2)利用电化学富集锂也是有效的方法之一、某电化学系统如图所示,其包含两个电池单元,中间区域置有具有一维孔道结构的λ-MnO2,该孔道可以容纳合适的阳离子进出。MnO2电极通过阳离子交换膜与两个电化学池中的对电极隔开,腔室1和2中的电解质分别为0.5M的Na2SO4.和0.1M的LiOH.该电化学系统的工作步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/5/4943a72e-fa2d-4857-821d-4d4698b21539.png?resizew=259)
i.向MnO2所在腔室通入海水,启动电源1,使海水中的Li+进入MnO2结构而形成LixMn2O4;
ii.关闭电源1和海水通道,启动电源2,同时向电极2上通入空气,使LixMn2O4中的Li+脱出进入腔室2。
①为衡量MnO2对Li+的富集效果,将0.50M的LiC1溶液通入MnO2(4.8mg)所在腔室,启动电源1,使电流恒定在5.0mA,累计工作325s后发现MnO2的电极电势快速下降,计算所得LixMn2O4中的x
②写出上述过程中发生腔室2中阴极和阳极上的电极反应
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(0.4)
解题方法
【推荐3】电化学原理在污染治理方面有着重要的作用。回答下列问题:
I.煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/1/ff25f34a-e077-486b-83c6-c938b4c8c38b.png?resizew=369)
已知:两电极为完全相同的惰性电极。
(1)M为电源的___________ 极。
(2)电解池工作时,观察到R电极上有无色气体产生,写出电极反应式___________ 。
(3)电解池工作时,混合液中
的物质的量___________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)电解过程中,混合溶液中的pH将___________ (填“变大”、“变小”或“不变”),理由是___________ 。
II.电解还原法处理酸性含铬废水:以铁板做阴、阳极,电解含铬废水,示意如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/1/434b2b6a-f186-4361-97b5-3a72b4c47c9c.png?resizew=211)
(5)酸性废水中的
在该电池中发生的离子反应方程式为___________ 。
(6)为了使
和
转化为
和
沉淀,向反应后的溶液中加入一定量的烧碱,若溶液中
,则溶液中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/59bdf6ba5d23cbba2154da2a2c0a05f2.png)
___________
。{已知
,
}
(7)随着电解的进行,阳极铁板会发生钝化,表面形成
的钝化膜,使电解池不能正常工作。将阴极铁板与阳极铁板交换使用,一段时间后,钝化膜消失,结合有关反应,解释钝化膜消失的原因:___________ 。
I.煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/1/ff25f34a-e077-486b-83c6-c938b4c8c38b.png?resizew=369)
已知:两电极为完全相同的惰性电极。
(1)M为电源的
(2)电解池工作时,观察到R电极上有无色气体产生,写出电极反应式
(3)电解池工作时,混合液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
(4)电解过程中,混合溶液中的pH将
II.电解还原法处理酸性含铬废水:以铁板做阴、阳极,电解含铬废水,示意如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/1/434b2b6a-f186-4361-97b5-3a72b4c47c9c.png?resizew=211)
(5)酸性废水中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65229c6b8af46b8c0dc8a444f474dbc6.png)
(6)为了使
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3438b7d8a5956d3a017d308b3b41e032.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63a9175907935f57a7838566c221aec6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d70203f7798848fea3e0777ea8b5bf5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f91805ea8f03e6b41127eabb6dcaf52.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/59bdf6ba5d23cbba2154da2a2c0a05f2.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e22b98e08ae166b38e739d9a1acb874.png)
(7)随着电解的进行,阳极铁板会发生钝化,表面形成
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(0.4)
【推荐1】我国某大学最近研发出一种新型锂电池,该电池处于国内领先地位。以下是某种锂电池的电池反应:C6Li + Li1-xMO2
C6Li1-x + LiMO2(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料,LiMO2表示含锂的过度金属氧化物)。请回答问题:
(1)锂电池放电时的负极反应为:C6Li -xe- = C6Li1-x + xLi+ ,则正极反应为:_______ 。
(2)电池放电时若转移1mol e-,消耗的负极材料_______ g。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf2562d7808d0bfb584dd6cdb3840fa0.png)
(1)锂电池放电时的负极反应为:C6Li -xe- = C6Li1-x + xLi+ ,则正极反应为:
(2)电池放电时若转移1mol e-,消耗的负极材料
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(0.4)
【推荐2】
能与
配位形成
配合物,该配合物易发生如下解离反应:
。已知在标准状态下该反应的标准平衡常数
为
。
(1)试将上述反应过程设计为可逆原电池,写出电池符号及相应电极反应_______ 。
(2)已知
时,
,试判断上述平衡反应的方向_______ ,并计算
=_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bba4410d4a2b20d1ddb95ea39108143b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fe84adf8ad4695d0c40a00318e7084d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9c6ffa051d817f3be456c9a2490000e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9be9e271ff312bfaeed036f7a1b7be12.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4bc38b4d2faa6acb48ffd2042368022.png)
(1)试将上述反应过程设计为可逆原电池,写出电池符号及相应电极反应
(2)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7894284fecbf72f41f8ee04c90b9148.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7afb2ac216667e48f5154b9659899b4e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c72e17dc5af7930585f67369fb5a65b1.png)
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