根據(jù)要求回答下列問(wèn)題：
（1）在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過(guò)程和化學(xué)過(guò)程，如圖1所示，陰極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O（寫(xiě)反應(yīng)方程式）。電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，需消耗氧氣 5.65.6L。（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
（2）氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)?？衫锰?yáng)能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如圖2所示。通過(guò)控制開(kāi)關(guān)連接K1或K2，可交替得到H2和O2。
①制H2時(shí)，連接 K1K1。產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是 2H2O+2e-=H2↑+2OH-（或2H++2e-=H2↑）2H2O+2e-=H2↑+2OH-（或2H++2e-=H2↑）。
②改變開(kāi)關(guān)連接方式，可得O2。
③結(jié)合①和②中電極3的電極反應(yīng)式，說(shuō)明電極3的作用 ①中電極3發(fā)生Ni（OH）2-e-+OH-=NiOOH+H2O，制氫氣時(shí)消耗電極1產(chǎn)生的OH-，②中電極3發(fā)生NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-，制氧氣時(shí)補(bǔ)充電極2消耗的OH-①中電極3發(fā)生Ni（OH）2-e-+OH-=NiOOH+H2O，制氫氣時(shí)消耗電極1產(chǎn)生的OH-，②中電極3發(fā)生NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-，制氧氣時(shí)補(bǔ)充電極2消耗的OH-。
（3）電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為 Zn2++2e-=ZnZn2++2e-=Zn。
（4）KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖3所示。
①寫(xiě)出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式 I-+6OH--6e-=IO-3+3H2OI-+6OH--6e-=IO-3+3H2O。
②電解過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子主要為 K+K+，其遷移方向是 a到ba到b。
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3
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【考點(diǎn)】電解原理；原電池與電解池的綜合．
【答案】4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；5.6；K1；2H2O+2e-=H2↑+2OH-（或2H++2e-=H2↑）；①中電極3發(fā)生Ni（OH）2-e-+OH-=NiOOH+H2O，制氫氣時(shí)消耗電極1產(chǎn)生的OH-，②中電極3發(fā)生NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-，制氧氣時(shí)補(bǔ)充電極2消耗的OH-；Zn2++2e-=Zn；I-+6OH--6e-=+3H2O；K+；a到b
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/8/17 9:0:1組卷：12引用：3難度：0.5
相似題
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1．鈰（Ce）是鑭系金屬元素?？諝馕廴疚颪O通常用含Ce4+的溶液吸收，生成HNO2、
，再利用電解法將上述吸收液中的HNO2轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，同時(shí)生成Ce4+，其原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）NO-3
發(fā)布：2025/1/6 7:30:5組卷：129引用：7難度：0.7 -
2．（NH4）2S2O8電化學(xué)循環(huán)氧化法可用于廢水中苯酚的降解，示意圖如圖。
（1）（NH4）2S2O8的電解法制備。
已知：電解效率η的定義為η（B）=×100%。n（生成B所用的電子）n（通過(guò)電極的電子）
①電極b是極。
②生成S2的電極反應(yīng)式是O2-8。
③向陽(yáng)極室和陰極室各加入100mL溶液。制備S2的同時(shí)，還在電極b表面收集到2.5×10-4mol氣體，氣體是O2-8。經(jīng)測(cè)定η（S2）為80%，不考慮其他副反應(yīng)，則制備的（NH4）2S2O8的物質(zhì)的量濃度為O2-8mol/L。
（2）苯酚的降解
已知：?具有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)e2+性度較高時(shí)會(huì)導(dǎo)致SO-4?猝滅。S2SO-4可將苯酚氧化為CO2，但反應(yīng)速率較慢。加入Fe2+可加快反應(yīng)，過(guò)程為：O2-8
i.S2+Fe2+═O2-8+SO2-4?+Fe3+SO-4
ii.?將苯酚氧化SO-4
①?氧化苯酚的離子方程式是SO-4。
②將電解得到的含S2溶液稀釋后加入苯酚處理器，調(diào)節(jié)溶液總體積為1L，pH=1，測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi)，不同條件下苯酚的降解率如圖。O2-8
用等物質(zhì)的量的鐵粉代替FeSO4，可明顯提高苯酚的降解率，主要原因是。
（3）苯酚殘留量的測(cè)定
已知：電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為F庫(kù)侖。
取處理后的水樣100mL，酸化后加入KBr溶液，通電。電解產(chǎn)生的Br2全部與苯酚反應(yīng)，當(dāng)苯酚完全反應(yīng)時(shí)，消耗的電量為a庫(kù)侖，則樣品中苯酚的含量為g/L。（苯酚的摩爾質(zhì)量：94g/mol）發(fā)布：2024/12/30 11:30:1組卷：138引用：2難度：0.4 -
3．如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)甲醚（CH3OCH3）燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。
（1）通入氧氣的電極為極，寫(xiě)出負(fù)極電極反應(yīng)式。
（2）鐵電極為極，石墨電極（C）的電極反應(yīng)式為。
（3）反應(yīng)一段時(shí)間后，乙裝置中生成NaOH主要在（填“鐵極”或“石墨極”）區(qū)。
（4）如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，丙裝置中陽(yáng)極上電極反應(yīng)式為，反應(yīng)一段時(shí)間，硫酸銅溶液濃度將（填“增大”、“減小”或“不變”）發(fā)布：2025/1/3 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.6
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