2022届高中化学新教材同步选择性必修第一册 第4章 微专题12 电化学原理在污染治理中的应用.pptx

1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 电化学原理在污染治理 中的应用 利用电化学原理把空气中、溶液中的污染物去除或把有毒物质变为无毒、 低毒物质，其具有易于控制、无污染或少污染、高度灵活性和经济性等 优点，也可以综合运用原电池、电解池原理来解决生活生产中的实际问题。 12345 1.利用反应6NO28NH3=7N212H2O 构成电池的方法，既能实现有效消除氮 氧化物的排放，减轻环境污染，又能充 分利用化学能，装置如图所示，下列说 法不正确的是 跟踪训练 A.电流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

2、C.电极A极反应式为2NH36e=N26H D.当有4.48 L NO2(标准状况)被处理时，转移电子为0.8 mol 12345 解析由反应6NO28NH3=7N212H2O 可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂， 则A为负极，B为正极。B为正极，A为负 极，电流由正极经导线流向负极，故A正确； 原电池工作时，阴离子向负极移动，为使电池持续放电，离子交换膜需 选用阴离子交换膜，防止二氧化氮反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，导致原 电池不能正常工作，故B正确； 电解质溶液呈碱性，则负极电极反应式为2NH36e6OH=N2 6H2O，故C错误； 当有4.48 L NO2(标准状况)即0.2 mol

3、被处理时，转移电子为0.2 mol(40) 0.8 mol，故D正确。 12345 A.H由右室进入左室 B.Ce4从电解槽的c口流出，且可循环使用 C.阴极的电极反应式： 2HNO26H6e=N24H2O D.若用甲烷燃料电池作为电源，当消耗标准状况下33.6 L甲烷时，理论上 可转化HNO2 2 mol 12345 解析A项，根据电解原理，H由左室向右室移动，错误； C项，根据电解原理，阴极上得电子，化合价降低，HNO2转化为无毒物质， 即转化为N2，阴极电极反应式为2HNO26H6e=N24H2O，正确； 12345 3.(2018全国卷，13)最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转

4、化装 置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如下所示，其中电极 分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为： EDTA-Fe2e=EDTA-Fe3 2EDTA-Fe3H2S=2HS2EDTA-Fe2 该装置工作时，下列叙述错误的是 A.阴极的电极反应：CO22H2e=COH2O B.协同转化总反应：CO2H2S=COH2OS C.石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低 D.若采用Fe3/Fe2取代EDTA-Fe3/EDTA-Fe2，溶液需为酸性 12345 由题图可知，电解时阴极反应式为CO22H2e=COH2O，A项正确； 将阴、 阳两极反应式合并可得总

5、反应式为CO2H2S=COH2OS， B项正确； Fe3、Fe2只能存在于酸性溶液中，D项正确。 解析由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化 反应，为电解池的阳极，则ZnO石墨烯电极为 阴极。阳极接电源正极，电势高，阴极接电源 负极，电势低，故石墨烯上的电势比ZnO石墨 烯上的高，C项错误； 4.(2019南京建邺区月考)H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到 单质硫。反应原理为2H2S(g)O2(g)=S2(s)2H2O(l)H632 kJmol1。 如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是 12345 A.电极a为电池的正极 B.电极b上发生的电极反应为O22H2O4e =4

6、OH C.电路中每流过4 mol电子，电池内部释放 632 kJ热能 D.每17 g H2S参与反应，有1 mol H经质子膜进入正极区 电路中每流过4 mol电子，则消耗1 mol氧气，但该装置将化学能转化为电 能，所以电池内部几乎不放出热能，故C错误； 12345 解析由2H2SO2=S22H2O得出负极H2S失 电子发生氧化反应，则a为电池的负极，故A错误； 正极O2得电子发生还原反应，所以电极b上发 生的电极反应为O24H4e=2H2O，故B 错误； 5.按照要求回答下列问题。 (1)工业上，在强碱性条件下用电解法除去 废水中的CN，装置如图所示，依次发生 的反应有： .CN2e2OH

7、=CNOH2O .2Cl2e=Cl2 12345 a为电源_极。 正 解析电解时铁电极作阴极，则b为电源负极，a为电源正极； 12345 通电过程中溶液pH不断_(填“增 大”“减小”或“不变”)。 除去1 mol CN，外电路中至少需要转移_ mol电子。 解析阴极反应式为：2H2O2e=2OH H2，根据反应、及阴极反应式 可知，通电过程中消耗OH的量大于生成 OH的量，故溶液pH不断减小； 减小 5 12345 为了使电解池连续工作，需要不断补充_。 解析通电过程中OH不断被消耗，且有部分Cl2逸出，为了使电解池连 续工作，需要不断补充NaOH和NaCl。 NaOH和NaCl (2)利用

8、如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶 液吸收NO2来解决环境污染问题。 12345 阴极的电极反应式为：_； 阳极的电极反应式为：_； 电解时，H通过阳离子交换膜的移动方向是_。 由阳极室到阴极室 12345 (3)用NaOH溶液吸收烟气中的 SO2，将所得的Na2SO3溶液进行 电解，可循环再生NaOH，同时 得到H2SO4，其原理如图所示(电 极材料为石墨)。 12345 图中a极要连接电源的_(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是_。 放电的电极反应式为_。 电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因：_ _ _。 负硫酸 水为弱电解 平衡正向移动，碱性增加 12345 阴极：2H2O2e=H22OH 所以从C口流出的是H2SO4，在阴极区，由于H放电，破坏了水的电离平 衡，c(H)减小，c(OH)增大，生成NaOH，碱性增强，从B口流出的是浓 度较大的NaOH溶液。 12345 作负极的物质是_。 正极的电极反应式是_。 铁 12345 (5)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如图2所示。 Pt电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)。 写出NiO电极的电极反应式：_。 还原