Question

以电化学方法合成有机物称为有机电合成．有机电合成是一门有机化学、电化学和化学工程多学科相互交叉的科学，是电化学在有机物化工生产中的重要应用．因而，有机电合成被称为“古老的方法，崭新的技术”．有机电合成的研究已经历了170多年漫长的历史．早在1834年，英国化学家Faraday用电解醋酸钠溶液制得乙烷，可以说是在实验室中最早实现的有机电合成．
2CH₃COO^--2e^-=C₂H₆↑+2CO₂↑  （a）
（1）上述反应（a）发生于

 

（填“电解池”或“原电池”）的

 

极．
（2）许多有机物在特定的装置内进行氧化的同时还可产生电能，这种装置即为燃料电池．例如，乙烯被氧化生成乙醛的化学反应：2CH₂=CH₂+O₂→2CH₃CHO可设计成燃料电池：
负极：CH₂=CH₂+H₂O-2e^-=CH₃CHO+2H⁺正极：

 

电池工作时，负极附近溶液的pH

 

（填“升高”、“降低”或“不变”）．
（3）燃料电池由于具有能量转化效率高、对环境污染小等优点而受到世界各国的普遍重视．
燃料电池与火力发电的大气污染比较（单位：kW?h）

污染成分	天然气火力发电	重油火力发电	煤火力发电	燃料电池
SO2	2.5～230	4550	8200	0～0.12
NOx	1800	3200	3200	63～107
烃类	20～1270	135～5000	30～10000	14～102
尘末	0～90	45～320	365～680	0～0.14

①根据表所给数据可以看出，

 

造成的污染最为严重，引起的环境问题主要有

 

及酸雨．
A．水华    B．臭氧层被破坏    C．光化学烟雾    D．潮汐    E．白色污染②在我国导致酸雨的主要气体为SO₂，将SO₂回收处理的方法很多，其中一种是将SO₂通入石灰乳[Ca（OH）₂]中，可制得石膏[CaSO₄?2H₂O]．请写出相应的化学方程：

 

及
CaSO₄+2H₂O=CaSO₄?2H₂O．

Answer 1

分析：（1）电解池的阳极发生失电子的氧化反应；
（2）燃料电池的正极一定是氧气发生得电子的还原反应，根据溶液中氢离子的氢氧根离子的变化来判断酸碱性的变化；
（3）氢氧化钙是强碱，可以和酸性气体二氧化硫反应生成盐和水，亚硫酸钠易被氧气氧化为硫酸钠，根据表中数据各种染料对大气的污染度以及造成的污染知识来回答．

解答：解：（1）该装置是一个电解池，电解池的阳极发生失电子的氧化反应：2CH₃COO^--2e^-=C₂H₆↑+2CO₂↑，故答案为：电解池；阳极；
（2）在乙烯燃料电池中，正极是氧气得电子的还原反应，即O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，根据负极反应：CH₂=CH₂+H₂O-2e^-=CH₃CHO+2H⁺，生成氢离子，导致酸性增强，所以负极附近溶液的pH降低，故答案为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；降低；                   
（3）①根据表中数据各种染料对大气的污染度数据，可以知道造成的污染最为严重的是煤火力发电，根据污染成分，二氧化硫会导致酸雨，氮的氧化物会导致光化学烟雾，
故答案为：煤火力发电；B、C；
②氢氧化钙是强碱，可以和酸性气体二氧化硫反应生成盐和水，亚硫酸钠易被氧气氧化为硫酸钠，即SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃+H₂O，2CaSO₃+O₂=2CaSO₄ （或2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O），故答案为：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃+H₂O，2CaSO₃+O₂=2CaSO₄ （或2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O）．

点评：本题考查学生电解池的工作原理以及燃料电池的有关知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大．