Question

（1）通過NO_x傳感器可監(jiān)測NO_x的含量，固體體電解質可以傳導O^2-其工作原如圖1：
①Pt電極上發(fā)生的是

 

反應（填“氧化”或“還原”）．
②寫出NiO電極的電極反應式：

 

．
（2）一定條件下，如圖2所示裝置可實現有機物的電化學儲氫（忽略其他有機物）．
①導線中電子移動方向為

 

．（用A、D表示）
②生成目標產物的電極反應式為

 

．
③該儲氫裝置的電流效率η=

 

．（η=

生成目標產物消耗的電子數

轉移的電子總數

×100%，計算結果保留小數點后1位）

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）①原電池中正極得電子的物質發(fā)生還原反應；
②NiO電極上NO失電子和氧離子反應生成二氧化氮；
（2）①根據圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽極，所以A是分解、B是正極，電子從負極流向陰極；
②該實驗的目的是儲氫，所以陰極上發(fā)生的反應為生產目標產物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷；
③陽極上生成氧氣，同時生成氫離子，陰極上苯得電子和氫離子反應生成環(huán)己烷，苯參加反應需要電子的物質的量與總轉移電子的物質的量之比就是電流效率η．

解答： 解：（1）①裝置無外接電源，故為原電池，鉑電極上氧氣得電子生成氧離子而被還原，發(fā)生還原反應，故答案為：還原；
②NiO電極上NO失電子和氧離子反應生成二氧化氮，所以電極反應式為：NO+O^2--2e^-=NO₂，故答案為：NO+O^2--2e^-=NO₂；
（2）①根據圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽極，所以A是分解、B是正極，電子從負極流向陰極，所以電子從A流向D，故答案為：A→D；
②該實驗的目的是儲氫，所以陰極上發(fā)生的反應為生產目標產物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷，電極反應式為C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，
故答案為：C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂；
③陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陽極上生成2.8mol氧氣轉移電子的物質的量=2.8mol×4=11.2mol，
生成1mol氧氣時生成2mol氫氣，則生成2.8mol氧氣時同時生成5.6mol氫氣，
設參加反應的苯的物質的量是xmol，參加反應的氫氣的物質的量是3xmol，剩余苯的物質的量為10mol×24%-xmol，反應后苯的含量=

10mol×24%-x

10mol-3xmol+5.6mol

×100%=10%，
x=1.2，苯轉化為環(huán)己烷轉移電子的物質的量為1.2mol×6=7.2mol，則

7.2mol

11.2mol

×100%=64.3%，
故答案為：64.3%．

點評：本題考查了電解池原理的應用，側重于電極的判斷、電極方程的書寫以及電子守恒在計算中的應用的考查，題目難度中等．