Question

（1）通過(guò)NO_x傳感器可監(jiān)測(cè)NO_x的含量，固體體電解質(zhì)可以傳導(dǎo)O^2-其工作原如圖1：
①Pt電極上發(fā)生的是

 

反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）．
②寫(xiě)出NiO電極的電極反應(yīng)式：

 

．
（2）一定條件下，如圖2所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫（忽略其他有機(jī)物）．
①導(dǎo)線中電子移動(dòng)方向?yàn)?div id="gsyieou" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．（用A、D表示）
②生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為

 

．
③該儲(chǔ)氫裝置的電流效率η=

 

．（η=

生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)

轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)

×100%，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位）

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）①原電池中正極得電子的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)；
②NiO電極上NO失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化氮；
（2）①根據(jù)圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽(yáng)極，所以A是分解、B是正極，電子從負(fù)極流向陰極；
②該實(shí)驗(yàn)的目的是儲(chǔ)氫，所以陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷；
③陽(yáng)極上生成氧氣，同時(shí)生成氫離子，陰極上苯得電子和氫離子反應(yīng)生成環(huán)己烷，苯參加反應(yīng)需要電子的物質(zhì)的量與總轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比就是電流效率η．

解答： 解：（1）①裝置無(wú)外接電源，故為原電池，鉑電極上氧氣得電子生成氧離子而被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，故答案為：還原；
②NiO電極上NO失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化氮，所以電極反應(yīng)式為：NO+O^2--2e^-=NO₂，故答案為：NO+O^2--2e^-=NO₂；
（2）①根據(jù)圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽(yáng)極，所以A是分解、B是正極，電子從負(fù)極流向陰極，所以電子從A流向D，故答案為：A→D；
②該實(shí)驗(yàn)的目的是儲(chǔ)氫，所以陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷，電極反應(yīng)式為C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，
故答案為：C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂；
③陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣，陽(yáng)極上生成2.8mol氧氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=2.8mol×4=11.2mol，
生成1mol氧氣時(shí)生成2mol氫氣，則生成2.8mol氧氣時(shí)同時(shí)生成5.6mol氫氣，
設(shè)參加反應(yīng)的苯的物質(zhì)的量是xmol，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量是3xmol，剩余苯的物質(zhì)的量為10mol×24%-xmol，反應(yīng)后苯的含量=

10mol×24%-x

10mol-3xmol+5.6mol

×100%=10%，
x=1.2，苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.2mol×6=7.2mol，則

7.2mol

11.2mol

×100%=64.3%，
故答案為：64.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解池原理的應(yīng)用，側(cè)重于電極的判斷、電極方程的書(shū)寫(xiě)以及電子守恒在計(jì)算中的應(yīng)用的考查，題目難度中等．