Question

6．通過資源化利用的方式將CO₂轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)應用價值的產(chǎn)品，是一種較為理想的減排方式．
（1）圖是CO₂電催化還原為CH₄的工作原理示意圖．回答下列問題：
①一段時間后，②池中溶液的pH降低．  （填“升高”、“降低”或“不變”）②一段時間后，①池中n（KHCO₃）減少的原因是電解池的陰極上發(fā)生二氧化碳得電子的還原反應，即CO₂+8H⁺+8e^-═CH₄+2H₂O，一段時間后，氫離子減小，氫氧根濃度增大，氫氧根會和①池中的碳酸氫鉀反應，所以n（KHCO₃）會減�。ㄓ糜嘘P(guān)的方程式和簡要的文字說明）．
③銅電極的電極反應式為CO₂+8H⁺+8e^-═CH₄+2H₂O．
（2）高溫電解技術(shù)能高效實現(xiàn)下面反應：+HO$\frac{\underline{\;電解\;}}{高溫}$+H+O
該反應的工作原理示意如圖：寫出CO₂在電極a放電的反應式CO₂+2e^-═CO+O^2-．

Answer 1

分析 （1）在電解池的陽極上，是陰離子發(fā)生失電子的氧化反應，在電解池的陰極上發(fā)生二氧化碳得電子的還原反應，CO₂電催化還原為CH₄的過程CO₂+8H⁺+8e^-═CH₄+2H₂O是一個還原反應過程，據(jù)此回答；
（2）二氧化碳、水分別在a極得到電子發(fā)生還原反應生成一氧化碳、氫氣，同時生成氧離子；電極b氧離子失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣．

解答 解：（1）在電解池的陽極上，是陰離子氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應，所以酸性增強，pH一定下降，即②池中溶液的pH降低；在電解池的陰極上發(fā)生二氧化碳得電子的還原反應，即CO₂+8H⁺+8e^-═CH₄+2H₂O，一段時間后，氫離子減小，氫氧根濃度增大，氫氧根會和①池中的碳酸氫鉀反應，所以n（KHCO₃）會減小，CO₂電催化還原為CH₄的過程是一個還原反應過程，所以銅電解是電解池的陰極，銅電極的電極反應式為CO₂+8H⁺+8e^-═CH₄+2H₂O，
故答案為：降低；電解池的陰極上發(fā)生二氧化碳得電子的還原反應，即CO₂+8H⁺+8e^-═CH₄+2H₂O，一段時間后，氫離子減小，氫氧根濃度增大，氫氧根會和①池中的碳酸氫鉀反應，所以n（KHCO₃）會減小；CO₂+8H⁺+8e^-═CH₄+2H₂O；
（2）二氧化碳在a極得到電子發(fā)生還原反應生成一氧化碳同時生成氧離子，反應電極反應式為：CO₂+2e^-═CO+O^2-，
故答案為：CO₂+2e^-═CO+O^2-．

點評 本題考查學生電解池的工作原理知識，注意兩極反應式的書寫以及氧化還原反應之間的關(guān)系，注意規(guī)律的總結(jié)是關(guān)鍵，難度不大．