题目内容
【题目】完成下列电化学习题：
(1)某电池工作时的总反应可简化为：
，电池中的固体电解质可传导Li+，则放电时，正极的电极反应式为________。充电时，Li+迁移方向为____(填“由左向右”或“由右向左”)，图中聚合物隔膜应为____(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(2)使用间接电解法可处理燃煤烟气中的NO，装置如下图左。已知电解池的阴极室中溶液在pH在4~7(酸性)之间，试写出阴极的电极反应式______；用离子方程式表示吸收塔中除去NO的原理________。
(3)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。则负极反应为_______，放电时交换膜右侧溶液中酸性____(填“增强”、“减弱”或“不变”)，若用KCl溶液代替盐酸，则电池总反应______(填“改变”或“不变”)。
(4)在生产和生活中采取了多种防止金属腐蚀的措施，利用原电池原理保护金属的方法是_______。
(5)纯锌与酸反应，为什么加入少许硫酸铜后会加速反应_________
【答案】FePO4+e-+Li+=LiFePO4 由左向右 阳 2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O 2S2O42-+2NO+2H2O=N2+4HSO3- Ag-e-+Cl-=AgCl 增强 不变 牺牲阳极的阴极保护法 形成多个微小原电池，加快反应速率
【解析】
(1)原电池放电时，正极发生还原反应，根据总反应式，FePO4被还原为LiFePO4；充电时，负极连接电源的负极、正极连接电源的正极；电池中的固体电解质可传导Li+；
(2)根据图示，HSO3-在阴极被还原为S2O42-；吸收塔NO与S2O42-反应生成氮气和HSO3-；
(3)原电池中负极失电子发生氧化反应。电池中是阳离子交换膜，氢离子通过交换膜由左向右移动；根据电池总反应中氢离子不参加反应分析；
(4)原电池中负极被氧化，正极不参加反应；
(5)构成原电池，可以加快化学反应速率；
(1)根据总反应式，放电时正极FePO4被还原为LiFePO4，正极反应式是FePO4+e-+Li+=LiFePO4；充电时，负极连接电源的负极、正极连接电源的正极，锂离子移向阴极，所以Li+迁移方向为由左向右；电池中的固体电解质可传导Li+，所以聚合物隔膜应为阳离子交换膜；
(2)根据图示，HSO3-在阴极被还原为S2O42-，阴极反应式是2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O；吸收塔NO与S2O42-反应生成氮气和HSO3-，反应离子方程式是2S2O42-+2NO+2H2O=N2+4HSO3-；
(3)原电池中负极失电子发生氧化反应，根据电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl，则负极反应为Ag-e-+Cl-=AgCl；电池中是阳离子交换膜，电池工作时氢离子通过交换膜由左向右移动，所以右侧溶液中酸性增强；电池总反应中氢离子不参加反应，所以若用KCl溶液代替盐酸，则电池总反应不变；
(4)原电池中负极被氧化，正极不参加反应，利用原电池原理保护金属的方法是牺牲阳极的阴极保护法；
(5) 纯锌与酸反应，加入少许硫酸铜后，锌置换出铜，构成铜锌原电池，加快反应速率。
