《2025年步步高大二轮专题复习化学》

例 盐酸羟胺(NH₃OHCl)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似NH₄Cl。工业上采用如图所示装置进行制备。不考虑溶液体积的变化。

回答下列问题：
(1)正极反应式为______________________________。
(2)负极反应式为______________________________。
(3)理论上，当有标准状况下3.36 L H₂参与反应时，左室溶液质量增加________g。

答案：
(1)$NO + 3e^{-} + 4H^{+} = NH_{3}OH^{+}$
(2)$H_{2} - 2e^{-} = 2H^{+}$
(3)3.3
解析 含铁的催化电极为正极，电极反应式为$NO + 3e^{-} + 4H^{+} = NH_{3}OH^{+}$；Pt 电极为负极，电极反应式为$H_{2} - 2e^{-} = 2H^{+}$。
(3)结合电极反应：$H_{2} - 2e^{-} = 2H^{+}$，消耗标况 3.36 L $H_{2}$共转移 0.3 mol 电子，则必有 0.3 mol $H^{+}$由右室流向左室，同时由 NO 变成盐酸羟胺$(NH_{3}OHCl)$，结合$NO + 3e^{-} + 4H^{+} = NH_{3}OH^{+}$可知，参加反应的 NO 为 0.1 mol，故左室增加的为 0.1 mol NO 和 0.3 mol $H^{+}$，其质量总和为 3.3 g。

1. [2024·浙江1月选考，19(1)]某研究小组采用电化学方法将CO₂转化为HCOOH，装置如图。电极B上的电极反应式是________________。

答案： $CO_{2} + 2e^{-} + 2H^{+} = HCOOH$
解析 电极 B 是阴极，则电极反应式是$CO_{2} + 2e^{-} + 2H^{+} = HCOOH$。

2. [2024·北京，16(3)]研究表明可以用电解法以N₂为氮源直接制备HNO₃，其原理示意图如下。

①电极a表面生成$NO_{3}^{-}$的电极反应式：
______________________________。
②研究发现：N₂转化可能的途径为$N_{2}$→→NO $\stackrel{1} {\longrightarrow} {NO_{3}^{-}}$。电极a表面还发生Ⅲ.${H_{2} O}$→${O_{2}}$。Ⅲ的存在，有利于途径Ⅱ，原因是________________。

答案： ①$N_{2} + 6H_{2}O - 10e^{-} = 2NO_{3}^{-} + 12H^{+}$ ②反应ⅲ生成$O_{2}$，$O_{2}$将 NO 氧化成$NO_{2}$，$NO_{2}$更易转化成$NO_{3}^{-}$
解析 ①电极 a 上$N_{2}→NO_{3}^{-}$，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极 a 为阳极，电极反应式为$N_{2} + 6H_{2}O - 10e^{-} = 2NO_{3}^{-} + 12H^{+}$。