是一种高效、安全消毒剂。目前已开发出多种电解法制取气体的新工艺，方法一：如图乙，电解精制饱和食盐水制取；方法二：如图丙，电极上通入 
酸性溶液中电解制取。某浓差电池的示意图如图丁，该电池既能提供电能，又能产生产生多种化学品。
(1)图甲中，操作Ⅰ、Ⅱ为
(2)图乙中，电解精制饱和食盐水产生
的电极反应式为
通过离子交换膜，在电极A上产生的气体体积(标准状况)为(3)图丙中，阴极电极反应式为
溶液的 pH(4)若以图丁所示电池作图乙的电源，则 a端与
(5)工业生产中，还可以用酸性
溶液还原
制得，则每生成0.2mol，转移电子的数目为
更新时间：2024-01-22 23:46:40
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【推荐1】目前的新能源汽车多采用三元锂电池，某三元锂电池工作原理如图所示，该电池离子导体为有机锂盐溶液。
(1)锂离子电池的电极材料为
，当
且
时该物质中Co元素的化合价为_____________ ， 
的中子数为31，1mol 含有电子_____________ mol。
(2)连接
、
时，N为_____________ 极，电极电势高的电极发生_____________ (填“氧化”或“还原”)反应，被氧化的物质为_____________ (填化学式)。
(3)连接
、时，N极的电极反应式为__________________ ，当外电路通过0.1mol电子时，通过隔膜的
质量为______ g。
(1)锂离子电池的电极材料为
，当且时该物质中Co元素的化合价为的中子数为31，1mol 含有电子(2)连接
、时，N为(3)连接
、时，N极的电极反应式为质量为
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【推荐2】党的二十大报告提出，加强基础研究，突出原创，鼓励自由探索。一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能，实现了制硝酸、发电环保三位一体的结合。如图所示，某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理和粗铜的精炼原理。
(1)燃料电池放电过程中负极的电极反应式___________ 。
(2)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，CuSO4溶液的浓度将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)乙装置中物质A是___________ (填化学式)；阴极的电极反应式是___________ 。
(4)若在标准状况下，甲装置有11.2LO2参加反应，则乙装置中转化SO2和NO的物质的量共有___________ mol；丙装置中阴极析出铜的质量为___________ g。
(1)燃料电池放电过程中负极的电极反应式
(2)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，CuSO4溶液的浓度将
(3)乙装置中物质A是
(4)若在标准状况下，甲装置有11.2LO2参加反应，则乙装置中转化SO2和NO的物质的量共有
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【推荐3】现代生活离不开方便实用的化学电源。各种各样的化学电源都是依据原电池的原理制造的。回答下列问题：
(1)锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。一种锂离子电池负极材料为嵌锂石墨，正极材料为
（钴酸锂），电解质溶液为
（六氟磷酸锂）的碳酸酯溶液（无水）。该电池放电时的主要反应为
。
①放电时，负极反应式为______ 。由______ 极向______ 极迁移（填“正”或“负”）。
②充电时，电池的______ （填“正”或“负”）极应与电源的正极相连，充电时该极的电极反应式为____________ 。
(2)甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注，DMFC的工作原理如图所示。
①通入a物质一侧的电极反应式为____________ 。
②通入11.2 L（折算为标准状况下）甲醇蒸气，测得电路中转移1.8 mol电子，则甲醇的利用率为______ 。
(3)
电池工作原理如图所示，利用该电池能有效地将
转化成化工原料草酸铝
。
①电池的总反应式为____________ 。
②电池的正极反应式：
（草酸根）正极反应过程中，
是催化剂，催化过程可表示为：
ⅰ．
ⅱ．……
写出反应ⅱ的离子方程式：____________ 。
(1)锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。一种锂离子电池负极材料为嵌锂石墨，正极材料为
（钴酸锂），电解质溶液为（六氟磷酸锂）的碳酸酯溶液（无水）。该电池放电时的主要反应为。①放电时，负极反应式为
由②充电时，电池的
(2)甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注，DMFC的工作原理如图所示。
①通入a物质一侧的电极反应式为
②通入11.2 L（折算为标准状况下）甲醇蒸气，测得电路中转移1.8 mol电子，则甲醇的利用率为
(3)
电池工作原理如图所示，利用该电池能有效地将转化成化工原料草酸铝。①电池的总反应式为
②电池的正极反应式：
（草酸根）正极反应过程中，是催化剂，催化过程可表示为：ⅰ．
ⅱ．……写出反应ⅱ的离子方程式：
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【推荐1】将CO2还原为HCOOH是实现“碳中和”的有效途径。
(1)利用反应CO2(g)＋H2(g)⇌HCOOH(g)；ΔH =＋14.9 kJ·mol-1不能实现CO2直接加氢合成HCOOH，原因是___________ 。
(2)CO2通过电解法转化为HCOO-的反应机理如图1。Pt电极上覆盖的Nafion膜是一种阳离子交换膜，对浓度不高的HCOO-有较好的阻拦作用，可让H2O自由通过。
① Sn电极上生成HCOO-的电极反应式为___________ 。
② 电路中通过的电量与HCOO-产率的关系如图2所示。相同条件下，Pt电极有Nafion膜HCOO-产率明显提高，但电量>1000C后又显著下降，可能原因是___________ 。
③ 若电解时将Nafion膜置于两个电极中间，保持电流恒定，20 h时向阳极区补充KHCO3，电压与时间关系如图3所示。0～20 h，电压增大的原因是___________ 。
(3)CO2电还原可能的反应机理如下图所示。Sn、In、Bi的活性位点对O的连接能力较强，Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强，Cu对CO的吸附能力远大于Au，且Cu吸附CO后不易脱离。
若还原产物主要为CH4时，应选择___________ (填“Sn”“Au”或“Cu”)作催化剂，简述分析过程：___________ 。
(1)利用反应CO2(g)＋H2(g)⇌HCOOH(g)；ΔH =＋14.9 kJ·mol-1不能实现CO2直接加氢合成HCOOH，原因是
(2)CO2通过电解法转化为HCOO-的反应机理如图1。Pt电极上覆盖的Nafion膜是一种阳离子交换膜，对浓度不高的HCOO-有较好的阻拦作用，可让H2O自由通过。
① Sn电极上生成HCOO-的电极反应式为
② 电路中通过的电量与HCOO-产率的关系如图2所示。相同条件下，Pt电极有Nafion膜HCOO-产率明显提高，但电量>1000C后又显著下降，可能原因是
③ 若电解时将Nafion膜置于两个电极中间，保持电流恒定，20 h时向阳极区补充KHCO3，电压与时间关系如图3所示。0～20 h，电压增大的原因是
(3)CO2电还原可能的反应机理如下图所示。Sn、In、Bi的活性位点对O的连接能力较强，Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强，Cu对CO的吸附能力远大于Au，且Cu吸附CO后不易脱离。
若还原产物主要为CH4时，应选择
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【推荐2】Ⅰ．如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入NH30.4mol，甲室中充入HCl、N2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量之差为17.3g。
（1）甲室中HCl、N2的质量之比为__________________ 。
（2）将隔板a去掉，一段时间后，隔板b将稳定位于刻度“________ ’’处（填数字，不考虑固体物质产生的压强），此时体系的平均相对分子质量为________ 。
Ⅱ．已知硫酸、氨水的密度与所加水的量的关系如图所示，现有硫酸与氨水各一份，请根据表中信息，回答下列问题：
（1）表中硫酸的质量分数为________ （不写单位，用含c1、ρ1，的代数式表示）。
（2）物质的量浓度为c1 mol•L-1的硫酸与水等体积混合（混合后溶液的体积变化忽略不计），所得溶液的物质的量浓度为________ mol•L-1。
（3）将物质的量浓度分别为c2 mol•L-1和0.2c2 mol•L-1的氨水等质量混合，所得溶液的物质的量浓度__________ 0.6c2 mol•L-1（填“大于”、“小于”或“等于”）（设混合后溶液的体积变化忽略不计）
Ⅲ．电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示（图中电极均为石墨电极）。
若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。
①写出电解时NO2发生反应的电极反应式：_________________________________ 。
②若有标准状况下2.24LNO2被吸收，通过阳离子交换膜的H+为________ mol。
（1）甲室中HCl、N2的质量之比为
（2）将隔板a去掉，一段时间后，隔板b将稳定位于刻度“
Ⅱ．已知硫酸、氨水的密度与所加水的量的关系如图所示，现有硫酸与氨水各一份，请根据表中信息，回答下列问题：
| 溶质的物质的量浓度/mol•L-1 | 溶液的密度/g•cm-3 | |
| 硫酸 | c1 | ρ1 |
| 氨水 | c2 | ρ2 |
（1）表中硫酸的质量分数为
（2）物质的量浓度为c1 mol•L-1的硫酸与水等体积混合（混合后溶液的体积变化忽略不计），所得溶液的物质的量浓度为
（3）将物质的量浓度分别为c2 mol•L-1和0.2c2 mol•L-1的氨水等质量混合，所得溶液的物质的量浓度
Ⅲ．电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示（图中电极均为石墨电极）。
若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。
①写出电解时NO2发生反应的电极反应式：
②若有标准状况下2.24LNO2被吸收，通过阳离子交换膜的H+为
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【推荐3】氮氧化物是主要大气污染物，可采用多种方法消除，其中氢气选择性催化还原(
)是一种理想的方法。其相关反应如下：
主反应：
副反应：
(1)已知：
，
，则
_______ (用含有和的代数式表示)
(2)恒温条件下，将
、
充入某恒容密闭容器中，在催化剂作用下进行反应。
①下列有关说法错误 的是_______ 。(填字母序号)
a.当容器内的压强不再变化时说明主、副反应均达到平衡
b.平衡后，若向容器内再充入少量，主、副反应平衡常数均增大
c.平衡后，、
和
三者的物质的量之比保持不变
d.平衡后，
②在不同温度下，反应相同时间时测得混合气体中N2、的体积分数随温度的变化关系如图所示，温度高于205℃时，的体积分数随温度的升高而减小的原因可能_______ 。(答一点)
(3)某温度下，将、
按物质的量比1：3充入某恒容密闭容器中，若平衡后与物质的量之比为3：1，的转化率为80%，则的有效去除率(转化为的的量与起始量的比值)为_______ %，的物质的量分数为_______ %。(结果保留两位有效数字)
(4)在
催化剂表面的反应机理如下图：
研究表明，在催化剂中，
表面上形成的
以
的形式被储存。随后在
载体上，与和
产生，该反应的离子方程式为_______ 。(已知发生反应的、物质的量之比为1：1)
(5)除了，还有其他有效的方法消除氮氧化物，例如可用电解法将转变为
，其工作原理如图。M极为电解池的_______ 极，N极的电极反应式为_______ 。
)是一种理想的方法。其相关反应如下：主反应：
副反应：
(1)已知：
， ，则和的代数式表示)(2)恒温条件下，将
、充入某恒容密闭容器中，在催化剂作用下进行反应。①下列有关说法
a.当容器内的压强不再变化时说明主、副反应均达到平衡
b.平衡后，若向容器内再充入少量
，主、副反应平衡常数均增大c.平衡后，
、和三者的物质的量之比保持不变d.平衡后，
②在不同温度下，反应相同时间时测得混合气体中N2、
的体积分数随温度的变化关系如图所示，温度高于205℃时，的体积分数随温度的升高而减小的原因可能(3)某温度下，将
、按物质的量比1：3充入某恒容密闭容器中，若平衡后与物质的量之比为3：1，的转化率为80%，则的有效去除率(转化为的的量与起始量的比值)为的物质的量分数为(4)
在催化剂表面的反应机理如下图：研究表明，在
催化剂中，表面上形成的以的形式被储存。随后在载体上，与和产生，该反应的离子方程式为、物质的量之比为1：1)(5)除了
，还有其他有效的方法消除氮氧化物，例如可用电解法将转变为，其工作原理如图。M极为电解池的
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【推荐1】抗原检测盒中T线处是使用的胶体金(Au)标记物，一种从被FeS2包裹的含金矿物中提金的工艺流程如下：
(1)①“预处理”时，FeS2被氧化为Fe2(SO4)3，写出该反应的离子方程式_______ 。
②研究发现H2O2在Fe2+的催化作用下产生具有强氧化能力的中间体·OH，·OH将金表面的FeS2氧化溶出。FeS2溶出率与硫酸初始浓度的关系如图所示，随着硫酸初始浓度的增大，FeS2溶出率逐渐提高的主要原因是_______ 。
(2)“置换”时需维持无氧环境，其主要原因是_______ 。
(3)测定样品中Au的含量：准确称取0.1000g试样，加入王水，将Au转化成具有强氧化性的氯金酸(HAuCl4)，在除去硝酸根后的溶液中，边不断搅拌，边向溶液中加入过量0.4000mol·L-1 FeSO4溶液30.00mL，将HAuCl4完全还原为Au：滴加二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.1000mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液18.00mL。
已知：
计算样品中金的质量分数(写出计算过程)_______ 。
(1)①“预处理”时，FeS2被氧化为Fe2(SO4)3，写出该反应的离子方程式
②研究发现H2O2在Fe2+的催化作用下产生具有强氧化能力的中间体·OH，·OH将金表面的FeS2氧化溶出。FeS2溶出率与硫酸初始浓度的关系如图所示，随着硫酸初始浓度的增大，FeS2溶出率逐渐提高的主要原因是
(2)“置换”时需维持无氧环境，其主要原因是
(3)测定样品中Au的含量：准确称取0.1000g试样，加入王水，将Au转化成具有强氧化性的氯金酸(HAuCl4)，在除去硝酸根后的溶液中，边不断搅拌，边向溶液中加入过量0.4000mol·L-1 FeSO4溶液30.00mL，将HAuCl4完全还原为Au：滴加二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.1000mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液18.00mL。
已知：
计算样品中金的质量分数(写出计算过程)
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【推荐2】Ⅰ下列单元操作中采用了热交换设计的有_____
Ⅱ海水晒盐的卤水中还有氯化镁，以卤水为原料生产镁的一种工艺流程如下图所示。
回答下列问题：
（1）脱硫槽、搅拌槽均用于脱除卤水中的___ （填离子符号），M的主要成分是____ （填化学式）。
（2）除溴塔中主要的离子方程式为_____________ 。
（3）沸腾炉①和②的主要作用是_________ 。沸腾炉③通入热氯化氢的主要目的是____ 。
（4）电解槽中阴极的电极反应方程式为_____________ 。
（5）电解槽中阳极产物为____________ ，该产物可直接用于本工艺流程中的________ 。
| A．电解食盐水制烧碱 |
| B．合成氨中的催化合成 |
| C．硫酸生产中的催化氧化 |
| D．氨碱法中的氨盐水碳酸化 |
Ⅱ海水晒盐的卤水中还有氯化镁，以卤水为原料生产镁的一种工艺流程如下图所示。
回答下列问题：
（1）脱硫槽、搅拌槽均用于脱除卤水中的
（2）除溴塔中主要的离子方程式为
（3）沸腾炉①和②的主要作用是
（4）电解槽中阴极的电极反应方程式为
（5）电解槽中阳极产物为
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(0.4)
【推荐3】铁铜单质及其化合物的应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体，为制取纯净的CuCl2•2H2O，首先将其制成水溶液，然后按照如图步骤进行提纯：
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：
请回答下列问题：
（1）化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10﹣5mol/L时，沉淀就达到完全。已知Fe（OH）2的Ksp约为1.0×10﹣15，则a= 。
（2）加入氧化剂的目的是 ，X应选择 。
A．K2Cr2O7 B．浓HNO3 C．H2O2 D．KMnO4
（3）加入的物质Y是 。
（4）设计实验从溶液Ⅲ中获得纯净的CuCl2•2H2O。简要描述实验步骤 。
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：
| Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | |
| 开始沉淀的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
| 完全沉淀的pH | 3.2 | a | 6.7 |
请回答下列问题：
（1）化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10﹣5mol/L时，沉淀就达到完全。已知Fe（OH）2的Ksp约为1.0×10﹣15，则a= 。
（2）加入氧化剂的目的是 ，X应选择 。
A．K2Cr2O7 B．浓HNO3 C．H2O2 D．KMnO4
（3）加入的物质Y是 。
（4）设计实验从溶液Ⅲ中获得纯净的CuCl2•2H2O。简要描述实验步骤 。
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