《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

18.(2025·四川凉山宁南中学开学考试)电化学技术在处理污染气体领域的应用广泛。
　(1)利用反应6NO₂ + 8NH₃ = 7N₂ + 12H₂O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，又能提供电能，装置如图所示。

　①A电极的电极反应式为__________________________。
　②下列关于该电池的说法正确的是________(填字母)。
A. 电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B. 为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜
C. 电池工作一段时间，溶液的pH不变
D. 当有4.48LNO₂被处理时，转移电子物质的量为0.8mol
　(2)以含SO₂废气为原料，用电化学方法制取硫酸。装置如图。
　写出负极电极反应式:____________________________。
　(3)一种乙醇燃料电池，使用的电解质溶液是2mol·L⁻¹的KOH溶液。
请写出负极的电极反应式:______________________;每消耗4.6g乙醇转移的电子数为________。
　(4)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)₂，该电池总反应的化学方程式是______________________________。

答案：
(1)①2NH₃ - 6e⁻ + 6OH⁻ = N₂ + 6H₂O ②B
(2)SO₂ - 2e⁻ + 2H₂O = SO₄²⁻ + 4H⁺
(3)C₂H₅OH - 12e⁻ + 16OH⁻ = 2CO₃²⁻ + 11H₂O 1.2Nₐ（或1.2×6.02×10²³）
(4)Al + 3NiO(OH) + NaOH + 3H₂O = 3Ni(OH)₂ + Na[Al(OH)₄]
解析:
(1)①根据总反应知NH₃中氮元素从 - 3价升高到0价，失去电子，因此A电极为负极，电极反应式为2NH₃ - 6e⁻ + 6OH⁻ = N₂ + 6H₂O；②电极A为负极，电子从左侧电极经负载流向右侧电极，A错误；B极为正极，电极反应式为2NO₂ + 8e⁻ + 4H₂O = N₂ + 8OH⁻，而负极则消耗OH⁻，为使电池持续供电，正极生成的OH⁻必须通过离子交换膜转移到负极区，故选用阴离子交换膜，B正确；根据总反应知，反应生成水，会稀释电解质溶液，因此溶液pH会改变，C错误；未说明是否处于标准状况，D错误。
(2)由SO₂制取H₂SO₄，硫元素化合价升高，失去电子，因此A电极为负极，电极反应式为SO₂ - 2e⁻ + 2H₂O = SO₄²⁻ + 4H⁺。
(3)乙醇燃烧生成二氧化碳和水，但在碱性条件下二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸根离子，所以乙醇燃料电池中，负极上是燃料乙醇失去电子发生氧化反应，在碱性环境下，电极反应式为C₂H₅OH - 12e⁻ + 16OH⁻ = 2CO₃²⁻ + 11H₂O；4.6g乙醇的物质的量为4.6g / 46g·mol⁻¹ = 0.1mol，转移的电子数为1.2Nₐ。
(4)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)₂，Al转化为Na[Al(OH)₄]，根据得失电子守恒和原子守恒配平该电池总反应的化学方程式是Al + 3NiO(OH) + NaOH + 3H₂O = 3Ni(OH)₂ + Na[Al(OH)₄]。