《2025年步步高大二轮专题复习化学》

3. [2023·北京，16(3)]近年研究发现，电催化$CO_{2}$和含氮物质($NO_{3}^{-}$等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的$KNO_{3}$溶液通$CO_{2}$至饱和，在电极上反应生成$CO(NH_{2})_{2}$，电解原理如图所示。

①电极b是电解池的____________极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是
______________________________。

答案： ①阳 ②$2NO_{3}^{-} + 16e^{-} + CO_{2} + 18H^{+} = CO(NH_{2})_{2} + 7H_{2}O$
解析 ①电极 b 上发生$H_{2}O$失电子生成$O_{2}$的氧化反应，是电解池的阳极。②a 极硝酸根离子得电子转化为尿素，再结合酸性环境可分析出电极反应式。

4. [2023·湖南，17(2)]工业上以粗镓为原料，制备超纯$Ga(CH_{3})_{3}$的工艺流程如下:

已知：金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点为29.8 ℃。
“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在40～45 ℃的原因是____________________________，阴极的电极反应式为______________________________。

答案： 确保生成的 Ga 为液体，便于从出料口流出 $[Ga(OH)_{4}]^{-} + 3e^{-} = Ga + 4OH^{-}$
解析 镓的熔点为 29.8℃，电解精炼温度需高于镓的熔点，因此电解池温度控制在 40～45℃。Ga 和 Al 性质相似，电解精炼过程中粗镓在阳极失电子产生的$Ga^{3+}$在$NaOH$溶液中形成$[Ga(OH)_{4}]^{-}$，$[Ga(OH)_{4}]^{-}$在阴极得电子被还原为 Ga，故阴极反应为$[Ga(OH)_{4}]^{-} + 3e^{-} = Ga + 4OH^{-}$。

5. [2021·山东，17(4)]利用膜电解技术(装置如图所示)，以$Na_{2}CrO_{4}$为主要原料制备$Na_{2}Cr_{2}O_{7}$的总反应的化学方程式为$4Na_{2}CrO_{4}$
$+ 4H_{2}O$ $\xlongequal[]{电解}$ $2Na_{2}Cr_{2}O_{7}$ + 4NaOH + $2H_{2}$↑ + $O_{2}$↑。则$Na_{2}Cr_{2}O_{7}$在__________(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为__________。

答案： 阳 $Na^{+}$