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第三篇
考前排查
主题排查
主题排查1 电化学
一、选择题
1. 如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹起、流量侦测与控制的功能。下列说法正确的是( )
A. 电子由右侧Pt电极流出
B. H＋通过质子交换膜从负极流向正极
C. 每消耗22.4 L O2，会产生1 mol醋酸
D. 左侧Pt电极表面发生的反应：CH3CH2OH＋2e－===CH3COOH＋2H＋
B
【解析】 该电池是燃料电池，属于原电池，呼气(含有乙醇)的Pt电极为负极，通入O2的Pt电极为正极，原电池中电子从负极流出，即电子由左侧Pt电极流出，A错误；H＋通过质子交换膜从负极流向正极，B正确；正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，负极反应式为CH3CH2OH－4e－＋H2O===4H＋＋CH3COOH，根据得失电子守恒，在标准状况下，每消耗22.4 L O2，会产生1 mol醋酸，并未说明气体所处状况，则O2的物质的量不能计算，C错误；左侧Pt电极应发生失电子的氧化反应，D错误。
2. 我国科学家设计了水/有机混合高能锂硫电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 硫电极为负极
B. Cu2＋通过阳离子交换膜向锂电极方向迁移
C. 硫电极上发生的反应为2Cu2＋＋S＋4e－===Cu2S
D. 理论上，每消耗1 mol S，同时消耗2 mol Li
【解析】 该电池为原电池，锂电极为负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，硫电极为正极，硫电极上的铜离子得电子，电极反应式为2Cu2＋＋S＋4e－===Cu2S，A错误；原电池中阳离子(Cu2＋)向正极(硫电极)移动，B错误；根据得失电子守恒，每消耗1 mol S，同时消耗4 mol Li，D错误。
C
3. 我国通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气(Ni-H2)电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A. 放电时，OH－向电极a移动
B. 放电一段时间后，KOH溶液的浓度增大
C. 放电时，NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－
D. 以H2为能源较为环保
【解析】 由图可知，电极a上H2转化为H2O，H2失电子，发生氧化反应，电极a为负极，电极b为正极，放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，即OH－向电极a移动，负极反应式为H2＋2OH－－2e－===2H2O，正极反应式为NiOOH＋H2O＋ e－===Ni(OH)2＋OH－，总反应为H2＋2NiOOH===2Ni(OH)2，由总反应可知，该电池放电一段时间后，KOH溶液的浓度不会发生变化，B错误。
B
4. 高氯酸(HClO4)是制备导弹和火箭的固体推进剂高氯酸铵(NH4ClO4)的原料之一，图为一种惰性电极电解高纯次氯酸制备高氯酸的模拟装置。下列有关说法不正确的是( )
A. b为电源的正极
B. 电极M处发生氧化反应
C. H＋从左到右穿过质子交换膜
D. 电极N的电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑
A
5. 氨硼烷-H2O2燃料电池装置如图所示，该电池在常温下即可工作，总反应为NH3·BH3＋3H2O2===NH4BO2＋4H2O。下列说法不正确的是( )
B
6. 锂-氟化碳电池稳定性很高。电解质为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi＋CFx===xLiF＋C，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 交换膜为阴离子交换膜
B. 正极的电极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C
C. 电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D. a极电势高于b极电势
B
【解析】 由总反应可知，a电极为负极，负极反应式为Li－e－===Li＋，b电极为正极，正极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C，Li＋通过离子交换膜在正极上形成LiF，即离子交换膜为阳离子交换膜，A错误；石墨为正极，在正极上附着的CFx得电子生成LiF和C，B正确；金属Li是活泼金属，能与乙醇反应，所以不能用乙醇溶液代替，C错误；由于Li活动性比石墨强，正极b极电势高于负极a极的电势，D错误。
7. 我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置。连接K2、断开K1时，制氢并储能；断开K2、连接K1时，供能。已知Zn(OH)2与Al(OH)3的性质相似。下列说法正确的是( )
A. 连接K2时，X电极发生还原反应
B. 连接K2时，溶液pH不变
C. 连接K1时，Zn电极表面生成沉淀
D. 该装置能直接将光能转化成化学能
B
C
A. 惰性电极a与直流电源的负极相连，惰性电极b上有O2产生
B. 纳米Cu催化剂上发生的反应：2CO＋6H2O＋8e－===C2H4＋8OH－
C. OH－从左室穿过阴离子交换膜进入右室
D. 若乙烯的电解效率为60%，电路中通过2 mol电子时，产生0.15 mol乙烯
D
【解析】 由图可知，在该电解池中，电极a实现将CO2转化为CO，纳米Cu催化剂上发生将CO转化为乙烯的反应，碳元素化合价降低，发生得电子的还原反应，电极a为阴极，接电源负极，纳米Cu上的电极反应式为2CO＋6H2O＋8e－===C2H4＋8OH－，电极b为阳极，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A、B正确；电解池中，阴离子(OH－)从左室穿过阴离子交换膜进入右室，C正确；若乙烯的电解效率为60%，电路中通过2 mol电子时，根据公式：n(生成乙烯所用的电子)＝ 2 mol×60%＝1.2 mol，根据阴极电极反应式，则CO2转化为乙烯的反应或为2CO2＋8H2O＋12e－===C2H4＋12OH－，所以当n(生成乙烯所用的电子)＝1.2 mol时，即产生的乙烯为0.1 mol，D错误。
D
11. 热电池是一种需要达到一定温度才能工作的电池。一种热电池的结构如图所示，电池工作时需用引燃剂引发Fe和KClO4的反应，产生的热量会使LiCl、KCl熔化，电池开始工作。电池放电后有Li7Si3、Fe和Li2S生成。下列说法正确的是( )
A. 该热电池常温下不能工作的原因是LiCl、KCl常温下不含离子
B. Fe和KClO4反应后的产物可能是KCl、FeCl3和O2
C. 放电时，Li13Si4电极上所发生反应为3Li13Si4＋11e－===4Li7Si3＋11Li＋
D. 电路上每转移1 mol电子，消耗FeS2的物质的量为0.25 mol
D
12. 利用惰性电极电解Na2SO3和NaHSO3混合溶液，分离得到二者的浓溶液，其电解装置如图所示，Ⅰ室里加入的是稀硫酸，Ⅱ室和Ⅲ室里加入的是Na2SO3和NaHSO3的混合溶液。下列说法正确的是( )
A. 阳极上发生的电极反应：2H＋＋2e－===H2↑
B. 交换膜a是阴离子交换膜
C. 电解一段时间后，Ⅱ室得到NaHSO3溶液
D. 电解过程中每转移1 mol电子，理论上阴极区可获得11.2 L气体
C
【解析】 阳极上，水失去电子发生氧化反应，其电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A错误；H＋通过阳离子交换膜从Ⅰ室迁移进Ⅱ室，Ⅱ室得到的是NaHSO3溶液，则Ⅲ室得到的是Na2SO3溶液，交换膜a是阳离子交换膜，可使Na＋通过交换膜a从Ⅱ室迁移进入Ⅲ室，B错误；电解一段时间后，Ⅱ室得到NaHSO3溶液，Ⅲ室得到Na2SO3溶液，C正确；没有指明是不是标准状况，D错误。
二、填空题
13. (1)一种高温固体氧化物电解水制氢原理如图1所示。通过施加高温下的电压，使电解质中的O2－从阴极一侧迁移到阳极一侧，同时氧化为O2。
①电解时阴极发生的电极反应式为_________________________。
②电解质常选用铈(Ce)的氧化物，晶胞结构如图2所示，其化学式为___________。
③当CuO进入Ce氧化物晶格后(Cu取代部分Ce)，电解效率显著提升，其原因是_________________________________________________________。
(2)酸性溶液中电解CO2可用于生产CH3OH，实现CO2的资源化，其电极反应式为____________________________________；生成CH3OH的电极应连接电源的_________(填“正”或“负”)极。
H2O＋2e－===H2↑＋O2－
CeO2
Cu取代部分Ce后产生氧空位，增强了的O2－传导能力
CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O
负
(3)最近我国科学家开发了如图3所示电解装置，可将氨氮氧化去除。处理前先调节废水pH＝12，通电后可将其转化为无害气体。
图3
①电池的阳极为_________(填“A”或“B”)极，发生的电极反应式为___________________________________；
②请简述其去除氨氮的化学原理_______________________________________ ________________________________________。
A
Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O
(4)科研人员发现利用低温固体质子导体作电解质，催化合成NH3，与传统的热催化合成氨相比，催化效率较高。其合成原理如图4所示。
①Pt-C3N4是________(填“阳极”或“阴极”)，电极反应式为_________________________。
②电源电压改变与生成NH3速率的关系如图5所示。其他条件不变时，逐渐增大电压，氨生成速率加快，当电压高于1.2 eV时，氨生成速率下降，其可能的原因是____________________(用电极反应式表示)。
阴极
N2＋6e－＋6H＋===2NH3
2H＋＋2e－===H2↑
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主题排查1 电化学
一、选择题
1. 如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹起、流量侦测与控制的功能。下列说法正确的是(B)
A. 电子由右侧Pt电极流出
B. H＋通过质子交换膜从负极流向正极
C. 每消耗22.4 L O2，会产生1 mol醋酸
D. 左侧Pt电极表面发生的反应：
CH3CH2OH＋2e－===CH3COOH＋2H＋
【解析】 该电池是燃料电池，属于原电池，呼气(含有乙醇)的Pt电极为负极，通入O2的Pt电极为正极，原电池中电子从负极流出，即电子由左侧Pt电极流出，A错误；H＋通过质子交换膜从负极流向正极，B正确；正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，负极反应式为CH3CH2OH－4e－＋H2O===4H＋＋CH3COOH，根据得失电子守恒，在标准状况下，每消耗22.4 L O2，会产生1 mol醋酸，并未说明气体所处状况，则O2的物质的量不能计算，C错误；左侧Pt电极应发生失电子的氧化反应，D错误。
2. 我国科学家设计了水/有机混合高能锂硫电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(C)
A. 硫电极为负极
B. Cu2＋通过阳离子交换膜向锂电极方向迁移
C. 硫电极上发生的反应为
2Cu2＋＋S＋4e－===Cu2S
D. 理论上，每消耗1 mol S，同时消耗2 mol Li
【解析】 该电池为原电池，锂电极为负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，硫电极为正极，硫电极上的铜离子得电子，电极反应式为2Cu2＋＋S＋4e－===Cu2S，A错误；原电池中阳离子(Cu2＋)向正极(硫电极)移动，B错误；根据得失电子守恒，每消耗1 mol S，同时消耗4 mol Li，D错误。
3. 我国通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气(Ni-H2)电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(B)
A. 放电时，OH－向电极a移动
B. 放电一段时间后，KOH溶液的浓度增大
C. 放电时，NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－
D. 以H2为能源较为环保
【解析】 由图可知，电极a上H2转化为H2O，H2失电子，发生氧化反应，电极a为负极，电极b为正极，放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，即OH－向电极a移动，负极反应式为H2＋2OH－－2e－===2H2O，正极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，总反应为H2＋2NiOOH===2Ni(OH)2，由总反应可知，该电池放电一段时间后，KOH溶液的浓度不会发生变化，B错误。
4. 高氯酸(HClO4)是制备导弹和火箭的固体推进剂高氯酸铵(NH4ClO4)的原料之一，图为一种惰性电极电解高纯次氯酸制备高氯酸的模拟装置。下列有关说法不正确的是(A)
A. b为电源的正极
B. 电极M处发生氧化反应
C. H＋从左到右穿过质子交换膜
D. 电极N的电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑
【解析】 电解法制备高氯酸，左侧次氯酸经氧化转化为高氯酸，故左侧电极为阳极，a为电源正极，右侧为阴极，b为电源负极，A错误；左侧为阳极，发生氧化反应，B正确；电极M为阳极，电极反应式为HClO－6e－＋3H2O===ClO＋7H＋，左侧产生的H＋经质子交换膜向右移动，C正确；电极N为阴极，电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑，D正确。
5. 氨硼烷-H2O2燃料电池装置如图所示，该电池在常温下即可工作，总反应为NH3·BH3＋3H2O2===NH4BO2＋4H2O。下列说法不正确的是(B)
A. 氨硼烷与水分子间可形成氢键，故易溶于水
B. a电极上的反应为NH3·BH3＋2H2O＋6e－===NH＋BO＋6H＋
C. 放电过程中1 mol H2O2参与反应时，转移的电子数约为2×6.02×1023
D. 其他条件不变，向H2O2溶液中加入适量硫酸能增大电流强度
【解析】 由总反应可知，放电时，a电极为燃料电池的负极，氨硼烷在负极失去电子发生氧化反应转化为NH4BO2，电极反应式为NH3·BH3＋2H2O－6e－===NH＋BO＋6H＋，b电极为正极，酸性条件下过氧化氢在正极得到电子发生还原反应转化为水，电极反应式为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O。氨硼烷分子中含有氮氢键，能与水分子形成分子间氢键，故氨硼烷易溶于水，A正确；a电极为燃料电池的负极，应发生失电子的氧化反应，B错误；由正极电极反应式可知，每1 mol过氧化氢参与反应时，转移的电子数约为2×6.02×1023，C正确；硫酸为强电解质，加入适量的硫酸，可以增大溶液中离子浓度，增强导电能力，增大电流强度，D正确。
6. 锂-氟化碳电池稳定性很高。电解质为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi＋CFx===xLiF＋C，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示。下列说法正确的是(B)
A. 交换膜为阴离子交换膜
B. 正极的电极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C
C. 电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D. a极电势高于b极电势
【解析】 由总反应可知，a电极为负极，负极反应式为Li－e－===Li＋，b电极为正极，正极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C，Li＋通过离子交换膜在正极上形成LiF，即离子交换膜为阳离子交换膜，A错误；石墨为正极，在正极上附着的CFx得电子生成LiF和C，B正确；金属Li是活泼金属，能与乙醇反应，所以不能用乙醇溶液代替，C错误；由于Li活动性比石墨强，正极b极电势高于负极a极的电势，D错误。
7. 我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置。连接K2、断开K1时，制氢并储能；断开K2、连接K1时，供能。已知Zn(OH)2与Al(OH)3的性质相似。下列说法正确的是(B)
A. 连接K2时，X电极发生还原反应
B. 连接K2时，溶液pH不变
C. 连接K1时，Zn电极表面生成沉淀
D. 该装置能直接将光能转化成化学能
【解析】 断开K2、连接K1时，供能是原电池，Zn电极是负极，碱性环境中，Zn失去电子生成[Zn(OH)4]2－，X电极是正极，NiOOH得电子生成Ni(OH)2；连接K2、断开K1时，制氢并储能是电解池，X电极是阳极，电极反应式为Ni(OH)2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O，Pt电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。连接K2时，X电极发生氧化反应，A错误；连接K2时，制氢并储能，总反应为2Ni(OH)22NiOOH＋H2↑，溶液中OH－浓度不变，pH不变，B正确；连接K1时，Zn电极作原电池负极，Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，表面没有沉淀生成，C错误；该装置将光能先转化为电能，再转化为化学能储能，D错误。
8. 我国科学家研发了一种由废水(含UO，SO等)提铀并同步产电的工艺，其工作原理和相关物质转化关系如图所示。下列有关该过程的说法不正确的是(C)
A. 电子从Fe电极经导线流向CCF电极
B. CCF电极上发生的反应有：
O2＋2H2O＋2e－===H2O2＋2OH－
C. 生成(UO2)O2·2H2O的反应中，n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶2
D. 利用电解法再次获得含UO溶液，需将附着UO2、(UO2)O2·2H2O的电极置于阳极
【解析】 该电池为原电池，Fe电极为负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，放电时电子从负极经导线流向正极，A正确；CCF电极为正极，正极反应式有O2＋2H2O＋2e－===H2O2＋2OH－、UO＋2e－===UO2，B正确；由转化关系可知，UO2和H2O2反应生成(UO2)O2·2H2O，反应为UO2＋2H2O2===(UO2)O2·2H2O，H2O2为氧化剂，UO2为还原剂，每2分子的H2O2参与反应，其中只有2个－1价的O转变为H2O，还有2个－1价的O化合价不变，故只有一半的H2O2发生还原反应，所以n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶1，C错误；阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应，则电解法再次获得含UO溶液时，UO2、(UO2)O2·2H2O发生氧化反应，应将附着UO2、(UO2)O2·2H2O的电极置于阳极，D正确。
9. 我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，通过电解法将CO2转化为乙烯，装置示意图如图所示。已知：电解效率η(B)＝×100%。下列说法错误的是(D)
A. 惰性电极a与直流电源的负极相连，惰性电极b上有O2产生
B. 纳米Cu催化剂上发生的反应：
2CO＋6H2O＋8e－===C2H4＋8OH－
C. OH－从左室穿过阴离子交换膜进入右室
D. 若乙烯的电解效率为60%，电路中通过2 mol电子时，产生0.15 mol乙烯
【解析】 由图可知，在该电解池中，电极a实现将CO2转化为CO，纳米Cu催化剂上发生将CO转化为乙烯的反应，碳元素化合价降低，发生得电子的还原反应，电极a为阴极，接电源负极，纳米Cu上的电极反应式为2CO＋6H2O＋8e－===C2H4＋8OH－，电极b为阳极，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A、B正确；电解池中，阴离子(OH－)从左室穿过阴离子交换膜进入右室，C正确；若乙烯的电解效率为60%，电路中通过2 mol电子时，根据公式：n(生成乙烯所用的电子)＝2 mol×60%＝1.2 mol，根据阴极电极反应式，则CO2转化为乙烯的反应或为2CO2＋8H2O＋12e－===C2H4＋12OH－，所以当n(生成乙烯所用的电子)＝1.2 mol时，即产生的乙烯为0.1 mol，D错误。
10. 锂硫电池因成本低、比能量高被寄予厚望。一种锂硫电池的结构如图所示，硫电极采用柔性聚丙烯石墨烯硫复合材料。工作时，在硫电极发生反应：S8＋e－===S，S＋e－===S，2Li＋＋S＋2e－===Li2Sx。下列说法正确的是(D)
A. 充电时，Li＋从b电极向a电极迁移
B. 放电时，外电路电子流动的方向是a电极→b电极
C. 放电时正极反应为2Li＋＋S8－2e－===Li2Sx
D. 石墨烯的作用是增强硫电极导电性能
【解析】 b电极是负极，发生氧化反应，a电极是正极，发生还原反应。充电时，a电极为阳极，b电极为阴极，阳离子向阴极移动，则Li＋从a电极向b电极迁移，A错误；放电时，电子从负极经负载流向正极，则外电路电子流动的方向是b电极→a电极，B错误；放电时为原电池，硫电极为正极，发生反应为S8＋e－===S，S＋e－===S，2Li＋＋S＋2e－===Li2Sx，C错误；石墨烯存在自由移动的电子，具有较强的导电性，其作用是增强硫电极导电性能，D正确。
11. 热电池是一种需要达到一定温度才能工作的电池。一种热电池的结构如图所示，电池工作时需用引燃剂引发Fe和KClO4的反应，产生的热量会使LiCl、KCl熔化，电池开始工作。电池放电后有Li7Si3、Fe和Li2S生成。下列说法正确的是(D)
A. 该热电池常温下不能工作的原因是LiCl、KCl常温下不含离子
B. Fe和KClO4反应后的产物可能是KCl、FeCl3和O2
C. 放电时，Li13Si4电极上所发生反应为3Li13Si4＋11e－===4Li7Si3＋11Li＋
D. 电路上每转移1 mol电子，消耗FeS2的物质的量为0.25 mol
【解析】 LiCl、KCl为离子晶体，晶体中含有离子，但常温下不能电离出离子，故该热电池常温下不能工作，A错误；电池放电后有Fe生成，Fe在高温下能与氧气反应，故Fe和KClO4反应后的产物不可能有氧气，B错误；放电时，Li13Si4电极为负极，电极反应式为3Li13Si4－11e－===4Li7Si3＋11Li＋，C错误；FeS2电极为正极，电极反应式为FeS2＋4e－===Fe＋2S2－，电路上每转移1 mol电子，消耗FeS2的物质的量为1 mol×＝0.25 mol，D正确。
12. 利用惰性电极电解Na2SO3和NaHSO3混合溶液，分离得到二者的浓溶液，其电解装置如图所示，Ⅰ室里加入的是稀硫酸，Ⅱ室和Ⅲ室里加入的是Na2SO3和NaHSO3的混合溶液。下列说法正确的是(C)
A. 阳极上发生的电极反应：2H＋＋2e－===H2↑
B. 交换膜a是阴离子交换膜
C. 电解一段时间后，Ⅱ室得到NaHSO3溶液
D. 电解过程中每转移1 mol电子，理论上阴极区可获得11.2 L气体
【解析】 阳极上，水失去电子发生氧化反应，其电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A错误；H＋通过阳离子交换膜从Ⅰ室迁移进Ⅱ室，Ⅱ室得到的是NaHSO3溶液，则Ⅲ室得到的是Na2SO3溶液，交换膜a是阳离子交换膜，可使Na＋通过交换膜a从Ⅱ室迁移进入Ⅲ室，B错误；电解一段时间后，Ⅱ室得到NaHSO3溶液，Ⅲ室得到Na2SO3溶液，C正确；没有指明是不是标准状况，D错误。
二、填空题
13. (1)一种高温固体氧化物电解水制氢原理如图1所示。通过施加高温下的电压，使电解质中的O2－从阴极一侧迁移到阳极一侧，同时氧化为O2。
①电解时阴极发生的电极反应式为 H2O＋2e－===H2↑＋O2－ 。
②电解质常选用铈(Ce)的氧化物，晶胞结构如图2所示，其化学式为 CeO2 。
③当CuO进入Ce氧化物晶格后(Cu取代部分Ce)，电解效率显著提升，其原因是 Cu取代部分Ce后产生氧空位，增强了的O2－传导能力 。
(2)酸性溶液中电解CO2可用于生产CH3OH，实现CO2的资源化，其电极反应式为 CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O ；生成CH3OH的电极应连接电源的 负 (填“正”或“负”)极。
(3)最近我国科学家开发了如图3所示电解装置，可将氨氮氧化去除。处理前先调节废水pH＝12，通电后可将其转化为无害气体。
图3
①电池的阳极为 A (填“A”或“B”)极，发生的电极反应式为 Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O ；
②请简述其去除氨氮的化学原理 阳极产生的ClO－将NH3或NH氧化生成N2而去除，ClO－被还原为Cl－进入循环反应 。
(4)科研人员发现利用低温固体质子导体作电解质，催化合成NH3，与传统的热催化合成氨相比，催化效率较高。其合成原理如图4所示。
①Pt-C3N4是 阴极 (填“阳极”或“阴极”)，电极反应式为 N2＋6e－＋6H＋===2NH3 。
②电源电压改变与生成NH3速率的关系如图5所示。其他条件不变时，逐渐增大电压，氨生成速率加快，当电压高于1.2 eV时，氨生成速率下降，其可能的原因是 2H＋＋2e－===H2↑ (用电极反应式表示)。
【解析】 (1)①电解水制氢，因此电解时阴极上H2O得电子生成H2、O2－。②Ce位于顶点和面心，O位于晶胞内，该晶胞中所含Ce原子数为8×＋6×＝4，所含O原子数为8，则该化合物的化学式为CeO2。③当CuO进入Ce氧化物晶格后，Cu取代部分Ce，O2－更易脱离晶体，即产生氧空位，因此电解效率显著提升。(2)CO2在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，C元素化合价降低，被还原，应为电解池的阴极反应，连接电源的负极。(3)由图可知，电极B上H2O发生还原反应生成OH－和H2，因此电极B为阴极，电极A为阳极，发生氧化反应：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O，阳极产生的ClO－将NH3或NH氧化生成N2而去除，ClO－被还原为Cl－，发生循环反应。(4)①在Pt-C电极，H2失电子生成H＋进入固体质子导体中，在Pt-C3N4电极上，N2得电子与H＋结合生成NH3，则Pt-C3N4电极是阴极。②其他条件不变时，逐渐增大电压，氨生成速率加快，当电压高于1.2 eV时，氨生成速率下降，则表明N2得电子能力减弱，可能是H＋获得了电子，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
