Question

以電化學方法合成有機物稱為有機電合成．有機電合成是一門有機化學、電化學和化學工程多學科相互交叉的科學，是電化學在有機物化工生產中的重要應用．因而，有機電合成被稱為“古老的方法，嶄新的技術”．有機電合成的研究已經歷了170多年漫長的歷史．早在1834年，英國化學家Faraday用電解醋酸鈉溶液制得乙烷，可以說是在實驗室中最早實現的有機電合成．
2CH₃COO^--2e^-=C₂H₆↑+2CO₂↑  （a）
（1）上述反應（a）發(fā)生于

 

（填“電解池”或“原電池”）的

 

極．
（2）許多有機物在特定的裝置內進行氧化的同時還可產生電能，這種裝置即為燃料電池．例如，乙烯被氧化生成乙醛的化學反應：2CH₂=CH₂+O₂→2CH₃CHO可設計成燃料電池：
負極：CH₂=CH₂+H₂O-2e^-=CH₃CHO+2H⁺正極：

 

電池工作時，負極附近溶液的pH

 

（填“升高”、“降低”或“不變”）．
（3）燃料電池由于具有能量轉化效率高、對環(huán)境污染小等優(yōu)點而受到世界各國的普遍重視．
燃料電池與火力發(fā)電的大氣污染比較（單位：kW?h）

污染成分	天然氣火力發(fā)電	重油火力發(fā)電	煤火力發(fā)電	燃料電池
SO2	2.5～230	4550	8200	0～0.12
NOx	1800	3200	3200	63～107
烴類	20～1270	135～5000	30～10000	14～102
塵末	0～90	45～320	365～680	0～0.14

①根據表所給數據可以看出，

 

造成的污染最為嚴重，引起的環(huán)境問題主要有

 

及酸雨．
A．水華    B．臭氧層被破壞    C．光化學煙霧    D．潮汐    E．白色污染②在我國導致酸雨的主要氣體為SO₂，將SO₂回收處理的方法很多，其中一種是將SO₂通入石灰乳[Ca（OH）₂]中，可制得石膏[CaSO₄?2H₂O]．請寫出相應的化學方程：

 

及
CaSO₄+2H₂O=CaSO₄?2H₂O．

Answer 1

分析：（1）電解池的陽極發(fā)生失電子的氧化反應；
（2）燃料電池的正極一定是氧氣發(fā)生得電子的還原反應，根據溶液中氫離子的氫氧根離子的變化來判斷酸堿性的變化；
（3）氫氧化鈣是強堿，可以和酸性氣體二氧化硫反應生成鹽和水，亞硫酸鈉易被氧氣氧化為硫酸鈉，根據表中數據各種染料對大氣的污染度以及造成的污染知識來回答．

解答：解：（1）該裝置是一個電解池，電解池的陽極發(fā)生失電子的氧化反應：2CH₃COO^--2e^-=C₂H₆↑+2CO₂↑，故答案為：電解池；陽極；
（2）在乙烯燃料電池中，正極是氧氣得電子的還原反應，即O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，根據負極反應：CH₂=CH₂+H₂O-2e^-=CH₃CHO+2H⁺，生成氫離子，導致酸性增強，所以負極附近溶液的pH降低，故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；降低；                   
（3）①根據表中數據各種染料對大氣的污染度數據，可以知道造成的污染最為嚴重的是煤火力發(fā)電，根據污染成分，二氧化硫會導致酸雨，氮的氧化物會導致光化學煙霧，
故答案為：煤火力發(fā)電；B、C；
②氫氧化鈣是強堿，可以和酸性氣體二氧化硫反應生成鹽和水，亞硫酸鈉易被氧氣氧化為硫酸鈉，即SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃+H₂O，2CaSO₃+O₂=2CaSO₄ （或2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O），故答案為：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃+H₂O，2CaSO₃+O₂=2CaSO₄ （或2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O）．

點評：本題考查學生電解池的工作原理以及燃料電池的有關知識，可以根據所學知識進行回答，難度不大．