第1章 第3节 第2课时 电解原理的应用(Word教参)-【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修1学习笔记(鲁科版 京粤闽皖豫宁陕)
2025-10-14
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第3节 电能转化为化学能——电解 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 860 KB |
| 发布时间 | 2025-10-14 |
| 更新时间 | 2025-10-14 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2025-10-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54342449.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本高中化学讲义聚焦电解原理的应用核心知识点,系统梳理从实验室电解食盐水到氯碱工业的离子交换膜技术,从铜的电解精炼(粗铜成分、电极反应、阳极泥形成)到电镀(目的、装置设计、铁钉镀铜案例)的知识脉络,构建从基础原理到工业应用的学习支架。
该资料特色在于融合科学思维与科学探究,通过氯碱工业离子交换膜作用分析、铜精炼中杂质行为推理等实例,培养学生模型认知与证据推理能力,包含多幅实验装置图及工业流程示意图辅助理解。课中助力教师结合实例突破重难点,课后通过分层习题(基础辨析、工业拓展)帮助学生巩固应用,查漏补缺。
内容正文:
第2课时 电解原理的应用
[核心素养发展目标] 1.通过对氯碱工业、电镀、铜的电解精炼等原理的分析,认识电能与化学能之间的能量转化。2.建立电解原理解决问题的分析思维模型,加深对电解原理的理解和应用。
一、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气
1.实验室电解饱和食盐水
(1)实验装置
(2)实验现象
①阳极上有刺激性气味的黄绿色气体产生,该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。
②阴极上有无色气体产生,阴极附近溶液变红色。
(3)原理分析
①通电前,氯化钠溶液中含有的离子:Na+、Cl-、H+、OH-。
②通电后,Na+、H+移向阴极,Cl-、OH-移向阳极。
阳极:离子放电顺序为Cl->OH-,电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑;
阴极:离子放电顺序为H+>Na+,电极反应式为2H++2e-===H2↑。
因H+放电,故阴极区生成NaOH。
(4)电解的总反应式
化学方程式:2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH;
离子方程式:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-。
2.氯碱工业
工业上,用隔膜阻止OH-移向阳极,则Na+和OH-可以在阴极附近的溶液中富集,这样就可以从阴极溶液中得到NaOH。这就是电解食盐水制备烧碱的原理,也称作氯碱工业。
(1)电解饱和食盐水时,阴极发生氧化反应:2Cl--2e-===Cl2↑( )
(2)氯碱工业电解槽中滴入酚酞溶液,变红色的区域为阳极区( )
(3)电解饱和食盐水时,阳极和阴极都可以选择金属材料(如铁)( )
(4)电解饱和NaCl溶液可以制取金属钠( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
1.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品,如图是离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图,图中阳离子交换膜只允许Na+等通过,不允许OH-、Cl-等阴离子及气体分子通过。
(1)阳极(金属钛网)电极反应式:____________________________________________;
阴极(碳钢网)电极反应式:________________________________________________;
电解饱和食盐水总离子方程式:____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)阳离子交换膜的作用为_________________________________________________。
从图中b位置补充的为含有少量NaOH的水,NaOH的作用为_________________
_______________________________________________________________________。
(3)精制饱和食盐水从图中____________(填“a”“b”“c”或“d”,下同)位置补充,NaOH溶液从图中__________位置流出。图中e位置排出的气体为____________。
答案 (1)2Cl--2e-===Cl2↑ 2H++2e-===H2↑ 2Cl-+2H2OCl2↑+2OH-+H2↑ (2)将电解槽隔成阳极室和阴极室,允许阳离子Na+通过,阻止阴离子OH-和气体通过,使生成的NaOH更纯,并防止H2、Cl2混合发生爆炸 增强导电性,提高电解效率 (3)a c 氯气
2.(2023·浙江6月选考,13)氯碱工业能耗大,通过如图改进的设计可大幅度降低能耗,下列说法不正确的是( )
A.电极A接电源正极,发生氧化反应
B.电极B的电极反应式为:2H2O+2e-===H2↑+2OH-
C.应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较高的NaOH溶液
D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗
答案 B
解析 电极A是氯离子变为氯气,化合价升高,失去电子,是电解池阳极,因此电极A接电源正极,发生氧化反应,故A正确;电极B为阴极,通入的氧气得到电子,其电极反应式为2H2O+4e-+O2===4OH-,故B错误;右室生成氢氧根离子,应选用阳离子交换膜,左室的钠离子进入到右室,在右室获得浓度较高的NaOH溶液,故C正确;改进设计中增大了氧气的量,提高了电极B处的氧化性,从而降低电解电压,减少能耗,故D正确。
3.84消毒液是常用的环境消毒液之一。某课外小组制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨做电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,可以使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,装置如图所示。c、d都为碳电极。
完成下列填空:
(1)a为电源的________极,c为电解池的________极(填“正”“负”“阴”或“阳”)。
(2)d电极上发生的电极反应式:____________________________,电解产生消毒液的总化学方程式为_________________________________________________________________。
答案 (1)负 阳 (2)2H++2e-===H2↑
NaCl+H2ONaClO+H2↑
解析 电解饱和氯化钠溶液的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,该学生目的是使Cl2被完全吸收制得NaClO溶液,即要让Cl2与NaOH充分混合反应。所以应在下端产生Cl2,上端产生NaOH,则a为负极,b为正极,c为阳极,d为阴极,Cl2和NaOH溶液反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,故电解产生消毒液的总化学方程式为NaCl+H2ONaClO+H2↑。
二、铜的电解精炼、电镀
1.铜的电解精炼
(1)粗铜成分
①主要成分:Cu。
②杂质金属:比铜活泼的有Zn、Fe、Ni等;不如铜活泼的有Ag、Pt、Au等。
(2)装置
(3) 电解精炼的电极反应
(4)电解精炼的结果
粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe、Ni等失去电子形成的阳离子进入溶液;不如铜活泼的金属Ag、Au、Pt等以金属单质的形式沉积在电解池的底部,与其他不溶性杂质混在一起形成阳极泥;阴极上得到精铜。
2.电镀
(1)定义:应用电解原理,在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。
(2)目的:提高金属的抗腐蚀能力、耐磨性能或改善金属制品的外观。
(3)电镀池的设计
一般都是用含有镀层金属离子的盐溶液作电镀液;把镀层金属浸入电镀液中与直流电源的正极相连,作为阳极;镀件与直流电源的负极相连,作为阴极。
(4)案例(铁钉镀铜实验)
阴极
铁钉(镀件),电极反应:Cu2++2e-===Cu
阳极
铜片(镀层金属),电极反应:Cu-2e-===Cu2+
离子导体
硫酸铜溶液
装置图与实验现象
3.电解法用于冶炼较活泼的金属
金属
电极反应
总反应
钠
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑
阴极:2Na++2e-===2Na
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
铝
阳极:6O2--12e-===3O2↑
阴极:4Al3++12e-===4Al
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
镁
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑
阴极:Mg2++2e-===Mg
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
(1)在Fe上电镀Zn,应用Zn作阳极,用ZnSO4溶液作电镀液( )
(2)电解精炼铜时,粗铜作阳极,活泼性比Cu弱的杂质金属成为阳极泥沉在阳极区( )
(3)电解精炼铜时,电解质溶液的成分不发生变化( )
(4)电镀过程相当于金属的“迁移”,属于物理变化( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×
1.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,思考回答下列问题:
(1)阳极发生氧化反应,其电极反应式:Ni-2e-===Ni2+,Fe-2e-===Fe2+,Zn-2e-===Zn2+。
(2)电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等(填“相等”或“不相等”)。
(3)电解后,溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Zn2+、Ni2+等。
(4)电解后,电解池底部含有Cu、Pt等金属。
解析 (2)电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni,阴极析出的是镍,依据得失电子守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等。(4)粗镍作阳极,Fe、Zn在电极上失去电子形成阳离子进入溶液中,Cu和Pt沉降到电解池底部。
2.如图为电解熔融的氧化铝冶炼铝的示意图。
(1)资料表明Al2O3的熔点2 054 ℃,冰晶石(Na3AlF6)的熔点1 000 ℃,用电解Al2O3制取金属铝时会加入冰晶石,其作用是______________。
(2)该电解装置中的离子导体是______________________________________________。
(3)该电解过程要在1 000 ℃以上进行,工业上冶炼铝过程中会发生阳极损耗,可能发生的反应有________________________________________________________________________。
答案 (1)降低氧化铝的熔点
(2)熔融状态的冰晶石和Al2O3
(3)2O2--4e-===O2,O2+CCO2,O2+2C2CO
3.[2023·湖南,17(2)]“电解精炼”装置如图所示(以粗Ga为原料制高纯Ga),电解池温度控制在40~45 ℃的原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________,
阴极的电极反应式为______________________________________________________。
已知:①金属Ga的化学性质和Al相似,Ga的熔点为29.8 ℃。
答案 确保生成的Ga为液体,便于从出料口流出 [Ga(OH)4]-+3e-===Ga+4OH-
(选择题1~8题,每小题5分,9~11题,每小题7分,共61分)
题组一 氯碱工业
1.用石墨电极电解饱和食盐水,下列分析错误的是( )
A.得电子能力:H+>Na+,故阴极得到H2
B.电解过程中Na+的物质的量不变
C.失电子能力:Cl->OH-,故阳极得到Cl2
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后,溶液呈中性
答案 D
解析 得电子能力:H+>Na+,电解饱和食盐水阴极发生反应:2H++2e-===H2↑,故A正确;失电子能力:Cl->OH-,阳极发生反应:2Cl--2e-===Cl2↑,故C正确;电解池中,总反应化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,所以电解过程中Na+的物质的量不变且电解后溶液呈碱性,故B正确,D错误。
2.如图为电解饱和食盐水的简单装置,下列有关说法正确的是( )
A.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色
B.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应
C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
答案 D
解析 碳棒在蛋壳内,溶液中的Cl-在该极失电子被氧化,溶液的碱性不增强,A项错误;蛋壳表面缠绕的铁丝作阴极,水电离出的H+在该极发生还原反应得到氢气,B项错误;铁丝表面生成的气体是氢气,不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,C项错误;蛋壳在该实验中的作用是阻止气体和液体通过,D项正确。
3.(2024·上海普陀曹杨二中高二期中)如图,用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽电解食盐水时,下列叙述错误的是( )
A.精制饱和氯化钠溶液从阳极区补充
B.Z处流出的溶液是较浓的NaOH溶液
C.使用离子交换膜时产品烧碱更纯
D.每转移NA个电子理论上可生成0.5 mol烧碱
答案 D
解析 电解食盐水时,阳极发生氧化反应,消耗NaCl,则应在阳极补充NaCl,故A正确;阴极生成OH-,且Na+向阴极移动,则产品烧碱溶液从阴极区Z处流出,故B正确;未用离子交换膜时,阴极区混有NaCl,产品不纯,而用离子交换膜时,只有Na+向阴极移动,产品较为纯净,故C正确;电解方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,每转移NA个电子理论上可生成1 mol烧碱,故D错误。
题组二 电解精炼、电镀
4.(2023·广东实验中学高二期中)粗银中含有Cu、Pt等杂质,以AgNO3溶液为电解质溶液用电解法提纯银。下列说法正确的是( )
A.粗银与电源负极相连
B.电解液中c(Ag+)保持不变
C.Cu、Pt在阳极区中沉积
D.阴极反应式为Ag++e-===Ag
答案 D
解析 电解精炼时,粗银作阳极,与电源正极相连,A错误;阳极Cu、Ag失电子进入溶液,阴极Ag+得电子析出,电解液中c(Ag+)变小,B错误;Cu失电子形成Cu2+进入溶液,Pt不反应,在阳极区沉积,C错误;阴极Ag+得电子析出,阴极反应式为Ag++e-===Ag,D正确。
5.欲在金属表面镀银,应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组选用的阳极金属和电镀液均正确的是( )
A.Ag和AgCl溶液
B.Ag和AgNO3溶液
C.Pt和Ag2CO3溶液
D.Pt和Ag2SO4溶液
答案 B
解析 在金属表面镀银,应把镀件挂在电镀池的阴极,镀层金属银作阳极,电镀液是含有银离子的溶液,AgCl溶解度太小,不适合作电镀液,硝酸银溶液满足条件,故B正确。
6.在铁片上镀锌时,下列叙述正确的是( )
①将铁片接在电源的正极上 ②将锌片接在电源的正极上 ③在铁片上发生的反应是Zn2++2e-===Zn ④在锌片上发生的反应是2H2O-4e-===O2↑+4H+ ⑤FeSO4溶液作电镀液 ⑥ZnSO4溶液作电镀液
A.②③⑥ B.②③④⑥
C.①④⑤ D.①③⑥
答案 A
解析 在铁片上镀锌时,铁片作电解池的阴极,与电源负极相连,①错误;锌片作电解池的阳极,和电源正极相连,②正确;在铁片上发生的反应是Zn2++2e-===Zn,③正确;在锌片上发生的反应是Zn-2e-===Zn2+,④错误;电镀液为含锌离子的溶液,不能用FeSO4溶液,需用ZnSO4溶液,⑤错误、⑥正确。
7.用含少量银和锌的粗铜作阳极,纯铜片作阴极,CuSO4溶液作电解液,电解一段时间后,阳极质量减少了x g,则下列说法错误的是( )
A.两极得失电子数相等
B.阳极溶解的金属的物质的量之和等于析出的铜的物质的量
C.阴极质量增加b g,b<x
D.阳极减少的x g质量为溶解的锌和铜的质量
答案 D
解析 由于粗铜中含有Zn和Ag,在电解过程中阳极先是锌失去电子,然后是铜失去电子,Ag形成阳极泥;而阴极一直是铜析出。在电解过程中,两极得失电子数相等,所以溶解的锌和铜的物质的量之和等于析出的铜的物质的量,A、B正确,但由于M(Zn)>M(Cu),且还有一部分Ag形成阳极泥,所以阳极减少的金属的质量大于阴极析出铜的质量,即b<x,C项正确、D项错误。
8.电解精炼法提纯镓的方法是以含Zn、Fe、Cu杂质的粗镓为阳极,纯镓为阴极,NaOH溶液为电解质溶液。通电时,粗镓溶解以[Ga(OH)4]-的形式进入电解质溶液,并在阴极放电析出高纯镓(金属活动性顺序为Zn>Ga>Fe)。下列有关电解精炼的说法不正确的是( )
A.阳极主要电极反应式为Ga+4OH--3e-===[Ga(OH)4]-
B.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C.在阴极除了析出高纯度的镓之外,还可能有H2产生
D.电解后,电解池底部的阳极泥中有Cu和Fe
答案 B
解析 在阴极除了析出高纯度的镓之外,电解质溶液中的水也可能在阴极上得电子发生还原反应生成氢气,C正确;由金属活动性顺序可知,Fe、Cu不参与电极反应,沉入电解池底部形成阳极泥,D正确。
9.下列图示关于铜电极的连接错误的是( )
答案 C
解析 电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,连接错误,C项符合题意。
10.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( )
A.氯碱工业中,X电极上反应式是4OH--4e-===2H2O+O2↑
B.电解精炼铜时,Y是粗铜
C.在铁片上镀铜时,X是纯铜
D.制取金属铝时,Z是氯化铝溶液
答案 C
解析 氯碱工业中,X电极连接电源正极,为电解池的阳极,溶液中的氯离子失电子生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑,A项错误;电解精炼铜时,粗铜作阳极连接电源正极,精铜作阴极连接电源负极,则Y是精铜,B项错误;在铁片上镀铜时,铁片作阴极,纯铜作阳极,C项正确;制取金属铝时,若Z是氯化铝溶液,阴极是水电离出来的氢离子得电子析出氢气,水溶液中铝离子不放电,D项错误。
11.如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度的Cu的装置示意图,下列有关叙述不正确的是( )
A.电极A是粗铜,电极B是纯铜
B.电路中通过1 mol电子,生成32 g铜
C.溶液中SO向电极A迁移
D.膜B是过滤膜,阻止阳极泥及杂质进入阴极区
答案 D
解析 电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,则电极A为粗铜,电极B为纯铜,A正确;阴极反应式为Cu2++2e-===Cu,当电路中通过1 mol电子时,生成0.5 mol Cu,即生成32 g Cu,B正确;根据电解原理,SO向阳极移动,C正确;阳极泥是阳极区产物,所以膜A为过滤膜,阻止阳极泥及杂质进入阴极区,膜B为阳离子交换膜,D错误。
12.(9分)电解Na2CO3溶液可制得NaHCO3和NaOH,原理如图1所示:
(1)阳极生成HCO的电极反应式为______________________________________,阴极产生的物质A的化学式为__________________________________________________________。
(2)工作一段时间后,两极区制得NaHCO3与NaOH的物质的量之比约为____________。
(3)(3分)利用上述所得NaHCO3溶液在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原理如图2所示,原因是_______________________________________
_______________________________________(用相关的电极反应式和离子方程式表示)。
答案 (1)4CO+2H2O-4e-===4HCO+O2↑ H2 (2)1∶1 (3)Al-3e-===Al3+,Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
解析 (1)电解时阳极区碳酸钠溶液中水电离的OH-失电子产生O2,同时生成HCO,电极反应式为4CO+2H2O-4e-===4HCO+O2↑;阴极区水电离的H+得电子产生H2,物质A的化学式为H2。(2)工作一段时间后,两极区的电极反应分别为4CO+2H2O-4e-===4HCO+O2↑、4H2O+4e-===4OH-+2H2↑,制得NaHCO3与NaOH的物质的量之比约为1∶1。(3)铝与直流电源正极相连,为阳极,被氧化为Al3+,继而和溶液中的HCO发生相互促进的水解反应,生成氢氧化铝沉淀。
13.(10分)电解法处理氮氧化物生产HNO3或硝酸盐有较高的环境效益和经济效益(图中电极均为石墨)。
Ⅰ.电解NO制备NH4NO3原理如图1所示。
(1)阳极为________(填“X”或“Y”),Y极的电极反应式为________________。
(2)为使电解产物完全转化为NH4NO3,需要补充的物质A的化学式为________。
Ⅱ.用图2装置进行模拟电解NO2气体实验,可制备硝酸。
(3)电解时NO2发生的电极反应为___________________________________________。
(4)若有标准状况下2.24 L NO2被吸收,通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为______ mol。
答案 (1)Y NO-3e-+2H2O===NO+4H+
(2)NH3 (3)NO2-e-+H2O===NO+2H+
(4)0.1
解析 (1)电解NO制备NH4NO3时,在阳极上NO失电子发生氧化反应,电极反应式为NO-3e-+2H2O===NO+4H+。
(3)根据图2知,电解时,左室电极上氢离子放电生成氢气,则左室为阴极室,右室为阳极室,阳极上通入二氧化氮,生成硝酸,所以阳极电极反应式为NO2-e-+H2O===NO+2H+。
(4)n(NO2)=0.1 mol,阳极反应式为NO2-e-+H2O===NO+2H+,生成0.1 mol的HNO3,则有0.1 mol氢离子进入阴极室。
14.(20分)(1)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水,是一种新型多功能水处理剂。从环境保护的角度看,制备Na2FeO4较好的方法为电解法,其装置如图1所示。
①电解过程中阳极的电极反应式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
②图1装置中的电源采用NaBH4(硼元素的化合价为+3)和H2O2作原料的燃料电池,电池工作原理如图2所示。工作过程中该电源的正极反应式为______________________________,Na+由______(填“a”或“b”,下同)极区移向______极区。
(2)利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含Cr2O的废水,如图3所示,电解过程中溶液发生反应:Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。
①甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是N2O5,可循环使用。则石墨Ⅱ是________极;石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为______________________________________________。
②工作时,甲池内的NO向__________(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)电极移动;在相同条件下,消耗的O2和NO2的体积比为________。
③乙池中Fe(Ⅰ)棒上发生的电极反应为________________________________________。
④若溶液中减少了0.01 mol Cr2O,则电路中至少转移了________ mol电子。
答案 (1)①Fe+8OH--6e-===FeO+4H2O
②H2O2+2e-===2OH- a b
(2)①正 NO2+NO-e-===N2O5
②石墨Ⅰ 1∶4 ③Fe-2e-===Fe2+ ④0.12
解析 (1)①电解时阳极Fe失电子被氧化为FeO,结合电解质溶液为碱性可得阳极电极反应式为Fe+8OH--6e-===FeO+4H2O。②电池工作时正极发生还原反应,结合图示原理知正极反应为H2O2得电子,被还原为OH-;电解质溶液中的阳离子(Na+)应由负极区(a极)移向正极区(b极)。(2)①根据题图知甲池为燃料电池,电池工作时,石墨Ⅰ附近NO2转变成N2O5,发生氧化反应,电极反应式为NO2+NO-e-===N2O5,则石墨Ⅱ是电池的正极,O2得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2N2O5===4NO。②电池工作时,电解质溶液中的阴离子移向负极,即甲池内的NO向石墨Ⅰ极移动;根据两极的电极反应式及得失电子守恒知,在相同条件下,消耗O2和NO2的体积比为1∶4。③乙池为电解池,Fe(Ⅰ)棒为电解池的阳极,发生的电极反应为Fe-2e-===Fe2+。④根据反应:Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O知,若溶液中减少了0.01 mol Cr2O,则参加反应的Fe2+为0.06 mol,根据电极反应:Fe-2e-===Fe2+知电路中至少转移了0.12 mol电子。
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