《2025年优化探究同步导学案高中化学选择性必修1人教版》

8.(2023·北京卷，节选)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 是电解池的阳极；
(2)电解过程中生成尿素的电极反应是2NO₃⁻ + 16e⁻ + CO₂ + 18H⁺ = CO(NH₂)₂ + 7H₂O。

答案： 8.答案：
(1)阳
(2)2NO₃⁻ + 16e⁻ + CO₂ + 18H⁺ = CO(NH₂)₂ + 7H₂O
解析：
(1)电极b上发生H₂O失电子生成O₂的氧化反应，是电解池的阳极。
(2)电极a上硝酸根离子得电子转化为尿素，再由酸性环境可知，电极反应为2NO₃⁻ + 16e⁻ + CO₂ + 18H⁺ = CO(NH₂)₂ + 7H₂O。

9.(2023·湖南卷，节选)超纯$Ga(CH_3)_3$是制备第三代半导体的支撑源材料之一。近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯$Ga(CH_3)_3$方面取得了显著成果。工业上以粗镓为原料，制备超纯$Ga(CH_3)_3$的工艺流程如图1：

已知：①金属 Ga 的化学性质和 Al 相似，Ga 的熔点为$29.8° C$；
②$Et_2O$(乙醚)和$NR_3$(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：

“电解精炼”装置如图2所示，电解池温度控制在$40\sim45° C$的原因是保证Ga为液体，便于高纯Ga流出，

阴极的电极反应为[Ga(OH)₄]⁻ + 3e⁻ = Ga + 4OH⁻。

答案： 9.答案：保证Ga为液体，便于高纯Ga流出
[Ga(OH)₄]⁻ + 3e⁻ = Ga + 4OH⁻
解析：镓的熔点为29.8℃，电解精炼时温度需高于镓的熔点，电解池温度控制在40~45℃可以保证Ga为液体，便于高纯Ga流出。Ga和Al的性质相似，在强碱性环境中以[Ga(OH)₄]⁻的形式存在，[Ga(OH)₄]⁻在阴极得电子生成Ga，故阴极反应为[Ga(OH)₄]⁻ + 3e⁻ = Ga + 4OH⁻。