原电池同步练习题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

4.1原电池同步练习题2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1一、单选题1．下列我国科技创新的产品设备在工作时，由化学能转变成电能的是A.长征三号乙运载火箭用偏二甲肼为燃料B.嫦娥四号月球探测器上的太阳能电池板C.和谐号动车以350km/h飞驰D.世界首部可折叠柔屛手机通话A．A B．B C．C D．D2．如图是甲烷燃料电池的工作原理模拟示意图，下列说法不正确的是（）A．电极B为正极B．在电极A上发生氧化反应C．电极A区发生反应：D．当有通过外电路时，有通过阴离子交换膜3．小梅将铁钉和铜片插入苹果中，用导线连接电流计，制成“水果电池”，装置如图所示。下列关于该水果电池的说法正确的是A．可将化学能转换为电能B．负极反应为Fe-3e－=Fe3+C．一段时间后，铜片质量增加D．工作时，电子由正极经导线流向负极4．能正确表示下列变化的离子方程式是A．甲醇碱性燃料电池负极方程式：CH3OH-6e-＋H2O=CO2↑＋6H+B．铁粉与过量稀硝酸反应：Fe＋NO＋4H+=Fe3+＋NO↑＋2H2OC．亚硫酸氢钠的水解：HSO＋H2OSO＋H3O+D．硫酸铜溶液中通入硫化氢：Cu2+＋S2-=CuS↓5．下图是一种能将底物通过电化学转化为电能的微生物燃料电池，可以大大提高能量转化效率，以下说法不正确的是A．理论上，每消耗1mol，就有4mol通过质子交换膜B．两种微生物的存在保证了S元素循环的作用C．负极电极反应式为：D．升高温度，可以有效提高该电池的放电效率通过交换膜6．化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是A．研发新型催化剂将CO，分解成碳和，同时放出大量热B．用于光学望远镜的高致密碳化硅特种陶瓷材料，是一种传统无机非金属材料C．大力发展新能源汽车，如混合动力汽车、电动汽车，可以减少碳、氮氧化物的排放D．碲化镉()薄膜太阳能电池将光能转化为化学能7．氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池，具有效率高、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点，电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是（）A．该电池在常温下也能正常工作B．H2通入负极，发生还原反应C．正极反应式为O2+2CO2+4e-=2D．电池工作时，外电路中流过2mol电子，消耗22.4LH28．下列装置中能构成原电池的是（）A． B．C． D．9．废水中通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池可以将废水中的氯苯转化为苯而除去，其原理如图所示。则下列叙述正确的是（）A．温度升高，该电池反应速率一定加快B．H+由a极穿过质子交换膜到达b极C．OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量D．a极电极反应式为：+2e-+H+=+Cl-10．科学家开发了一种高能量密度的锂硫电池。其装置如图所示，当电池放电时，S8与Li+在多孔碳粒材料处生成Li2Sx(x为1~8)。下列说法正确的是（）A．放电时，电流由锂电极经用电器流向多孔碳粒材料B．放电时，正极上的电极反应式为xS8+16e-+16Li+=8Li2SxC．充电时，电路上通过2mol电子，理论上阴极质量减少14gD．非水电解质可以用“超强酸”HSbF6代替11．某种熔融碳酸盐燃料电池(以为电解质，该熔融盐不能传导)，一极通入甲烷，另一极通入和的混合气体，该电池工作原理如图。下列说法错误的是（）A．电极电势：B．该电池在常温下不能正常工作C．负极上的电极反应式为D．该电池排出的尾气依次经燃烧、除水处理后剩余的气体可通入b极循环使用12．几位同学以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如下表所示：实验编号水果种类电极间距离/cm电流1番茄198.72番茄272.53苹果227.2下列关于水果电池的说法错误的是（）A．负极都是锌片B．能表明水果种类对电流大小影响的实验编号是2和3C．影响水果电池电流大小的因素可能还有同种水果的成熟程度D．该实验的目的只是探究水果种类对水果电池电流大小的影响13．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是：（）A．盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移B．可以用铜导线替代图中的盐桥C．铜电极发生氧化反应，其电极反应是D．取出盐桥后，电流表仍会偏转，锌电极在反应后质量减少14．我国科学家用特殊电极材料发明了一种新型碱性电池，既能吸收，又能实现丙三醇的相关转化，工作原理示意图如图。下列说法错误的是（）A．离子交换膜为阴离子交换膜B．放电时，A极为原电池的正极C．放电时，B极反应式为D．放电时，若A极产生CO和各1mol，则B极消耗1mol丙三醇15．下列反应理论上不能设计成原电池的是A．3NO2+H2O=2HNO3+NOB．FeCl3＋3NaOH=3NaCl＋Fe(OH)3↓C．2KMnO4Δ__K2MnO4+MnO2+OD．Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O16．某双液原电池装置如图所示，(盐桥：装有含琼胶的饱和溶液)。下列有关叙述中不正确的是（）A．作负极，发生氧化反应B．电子流动方向：铁石墨稀硫酸盐桥氯化钠溶液C．工作一段时间后，左侧烧杯中增大D．正极反应式：17．将两极质量相同的铁棒和铜棒，用导线相连后插入CuCl2溶液中，经过一段时间后，取出洗净后干燥并称重，两棒质量相差12g，则被还原的Cu2+的物质的量为A．0.05mol B．0.1mol C．0.15mol D．0.2mol18．聚乙烯具有广泛用途，可由乙烯为基本原料制备。科学家构想用太阳能电池作电源电解CH4和CO2制得乙烯，原理如图。下列说法不正确的是（）A．该装置实现了光能→电能→化学能的转化B．电极A的反应为：2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2OC．催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极D．固体电解质将A极产生的O2-传导到B极19．某种微生物燃料电池净化废水原理如图所示。下列说法正确的是A．为电源正极，有机物在极被还原B．电池工作时，极附近溶液增大C．废水中的浓度越大越有利于该电池放电D．处理时有从交换膜左侧向右侧迁移20．下列说法中，正确的有个①过氧化钠与水反应中，既有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂，也有这些化学键的生成②同位素的性质完全相同③两种原子构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键④气体单质分子中一定含有共价键⑤5.6g铁粉与足量的稀盐酸反应，为了加快反应速率而不改变H2的产量，可以滴入几滴硫酸铜溶液⑥决定反应速率的主要因素是反应物本性⑦同温同压下，等物质的量的H2(g)，Cl2(g)，在光照和点燃条件下发生反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)时，放出的能量相同A．5 B．4 C．3 D．2二、综合题21．（1）二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含快速启动，其装置示意图如图：①子的流动方向为（填“从A到B”或“从B到A”）。②负极的电极反应式为。（2）燃料电池的结构如图所示：①a极为电池的（填“正”或“负”）极。②当生成1时，电路中流过电子的物质的量为22．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和．研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点．以为原料合成甲醇的过程主要涉及以下反应：反应Ⅰ：反应Ⅱ：反应Ⅲ：（1）根据盖斯定律，反应Ⅰ的。（2）一定条件下，的反应历程如图1所示．该反应的反应速率由第（填“1”或“2”）步决定。（3）在一定温度下的固定容积的密闭容器中，通入和，发生反应，测得和的浓度随时间变化如图2所示。①不能说明该反应已达平衡状态的是（填标号）。A．的体积分数在混合气体中保持不变B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化C．单位时间内每消耗，同时消耗D．反应中与的物质的量浓度之比为，且保持不变②，用的浓度变化表示平均反应速率；③计算该温度下此反应的平衡常数（保留两位有效数字）；（4）将设计成双液电池，正极烧杯中盛放的溶液为，电池负极的电极反应式为；23．面对气候变化，我国承诺二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和。“碳达峰、碳中和”目标下，必须加强对二氧化碳资源化利用的研究。（1）与经催化重整，制得合成气：。已知：该催化重整反应的，反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：

积碳反应消碳反应+75+172活化能/催化剂3391催化剂4372由上表判断，催化剂XY(填“优于”或“劣于”)，理由是。（2）经催化加氢可合成低碳烃：。在恒容密闭容器内，按投料，测得各组分物质的量随时间变化如图所示。曲线表示的物质为(填化学式)，该物质在内的平均反应速率为(结果保留2位小数)。（3）辅助的电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用，电池反应产物是重要的化工原料。电池的负极反应式：。电池的正极反应式：。该过程中，起催化作用，催化过程可表示为：i：ii：……，写出ii的离子方程式：。24．工厂烟气(主要污染物有SO2、NO)直接排放会造成空气污染，水溶性硝态氮(NO、NO等)是水体污染物，需要处理才能排放。（1）CO(NH2)2溶液脱硫的反应为：SO2+CO(NH2)2+2H2O=(NH4)2SO3+CO2(该反应为非氧化还原反应)。若吸收烟气时通入少量ClO2，可同时实现脱硫、脱硝。脱硝的反应分为两步。第一步：5NO+2ClO2+H2O=5NO2+2HCl第二步：NO2和CO(NH2)2反应生成N2、CO2和水。请写出第二步反应的化学方程式为。（2）“纳米零价铁—H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的NO。在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。①NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为。②Fe2+催化H2O2分解产生HO•，HO•将NO氧化为NO的机理如图所示，Y的化学式为。③通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知O2－可在固体电解质中自由移动。NiO电极上的电极反应式为__。（3）纳米铁粉可用于去除废水中的硝态氮(以NO表示)可大致分为2个过程，反应原理如图所示。①有研究发现，在铁粉总量一定的条件下，水中的溶解氧过少或过多均不利于硝态氮去除。若水中的溶解氧过少，硝态氮去除率下降的原因是__。②利用纳米铁粉与活性炭混合物可提升硝态废水中硝态氮的去除效率，可能原因是。25．研究碳、氮、硫等废气的处理对建设美丽中国具有重要意义。回答下列问题：（1）利用可以生产甲醇燃料。已知：ⅰ．ⅱ．则燃烧的热化学方程式为。（2）温度下，将和充入容积为的密闭容器中，发生反应，测得的物质的量随时间变化如图中实线所示。①前内，的平均反应速率为（保留两位小数）。②下列能说明该反应已达化学平衡的是（填标号）。A．B．容器内气体的密度不再改变C．容器内气体的平均摩尔质量不再改变D．容器内各物质的物质的量相等③该温度下反应的化学平衡常数为。④仅改变某一条件，测得的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，改变条件的方式可能是。（3）一空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，成本低，效益高，其原理如图所示。在该燃料电池中，负极的电极反应式为。

答案解析部分1．【答案】D2．【答案】D【解析】【解答】A、由分析可知，电极B为正极，故A正确；

B、电极A为负极，甲烷在负极上发生氧化反应，故B正确；

C、电极A的电极反应式为，故C正确；

D、当有通过外电路时，有通过阴离子交换膜，故D错误；

故答案为：D。

【分析】甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应，原电池工作时，阴离子向负极移动，则电极A为负极，电极B为正极。3．【答案】A4．【答案】B5．【答案】D6．【答案】C7．【答案】C【解析】【解答】A．该电池是氢氧熔融碳酸盐燃料电池，高温下的电解质呈熔融状态，工作时能定向移动，若是常温下，通电时不能移动，则不能工作，故A不符合题意；B．由分析可知，H2通入负极，负极上发生氧化反应，B不符合题意；C．由分析可知，O2通入正极，电极反应为O2+2CO2+4e-=2，C符合题意；D．负极的电极反应为H2+-2e-=CO2↑+H2O，则电池工作时，外电路中流过2mol电子，消耗1molH2；题中未告知H2是否处于标况，无法计算1molH2的体积，D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A．电解质在熔融状态才能导电；B．负极上发生氧化反应；C．正极得电子发生还原反应；D．未告知标准状况，无法计算。8．【答案】B【解析】【解答】A．铜棒与锌棒均不与酒精反应，且纯酒精不导电，不能构成原电池，A项不符合题意；B．石墨与锌棒在稀硫酸溶液中搭接的部分可以形成原电池，B项符合题意；C．放置锌棒与铜棒的两个烧杯之间缺少盐桥，溶液相互间不导电，不能构成原电池，C项不符合题意；D．石墨与稀硫酸不反应，电极相同，不能构成原电池，D项不符合题意；故答案为：B。

【分析】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，据此分析解答。

9．【答案】D【解析】【解答】A．一定范围内温度升高，电池反应速率会上升；但温度过高会使得微生物膜活性降低，效率下降，A不符合题意；B．由图可知，a极氯苯转化为苯和Cl-为得电子的过程，即还原反应，所以a极为阴极、b极是阳极，H+会从阳极移动到阴极，即从b极到a极，B不符合题意；C．电池中的H+通过质子交换膜由b极迁移到a极，迁移的数量等于导线上通过电子的数量，而不是OH-，C不符合题意；D．a极电极反应式为：+2e-+H+=+Cl-，D符合题意。故答案为：D。

【分析】A.温度过高导致微生物死亡，速率下降

B.根据正负极，即可判断氢离子由b到a

C.电子式通过导线转移

D.根据反应物和生成物即可写出电极式10．【答案】B【解析】【解答】A．放电时，锂电极为电源负极，电流由多孔碳粒材料经用电器流向锂电极，A不符合题意；B．放电时，正极发生还原反应，电极反应式为xS8+16e-+16Li+=8Li2Sx，B符合题意；C．充电时，阴极发生还原反应，电路上通过2mol电子，理论上阴极生成2molLi，故质量增加14g，C不符合题意；D．电极材料为活泼金属锂，锂能与酸反应，故非水电解质不可以用“超强酸”HSbF6代替，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】新型二次电池的判断：

1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子；

2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒；若是充电过程，则负极作为阴极，正极作为阳极，阴极电极反应式为负极的逆反应，阳极的电极反应式为正极的逆反应。11．【答案】A【解析】【解答】A．该电池是燃料电池，根据装置图信息出、等的a极通入的是甲烷，做负极，另一极b通入和的混合气体的为正极，原电池电势：正极>负极，所以电极电势：，故A符合题意；B．该电池需要熔融碳酸盐做电解质，所以在常温下不能正常工作，故B不符合题意；C．负极通入的是甲烷，电极反应式为，故C不符合题意；D．该电池排出的尾气依次经燃烧、除水处理后剩余的气体主要是，可与通入b极循环使用，故D不符合题意；故答案为：A。

【分析】A．燃料电池中，燃料在负极发生氧化反应；氧气在正极得发生还原反应；原电池电势：正极>负极；B．电池需要熔融碳酸盐做电解质；C．燃料电池中，燃料在负极失电子发生氧化反应；氧气在正极得电子，发生还原反应；D．依据电极反应判断。12．【答案】D【解析】【解答】A．以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，故A不符合题意；B．根据实验数据，实验2和3所用水果种类，电流不同，因此实验2和3表明水果种类对电流大小有影响，故B不符合题意；C．水果的成熟程度不同，电解质溶液的浓度不同，也会影响水果电池电流大小，故C不符合题意；D．根据表中数据，实验目的是探究水果种类、电极间距离对水果电池电流大小的影响，故D符合题意；故答案为：D。【分析】以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，据此分析判断。13．【答案】A【解析】【解答】A.由于金属性Zn>Cu，因此Zn作负极，Cu作正极，盐桥中的阳离子移向CuSO4溶液，A符合题意；B.用铜导线替换图中的盐桥，则电解质溶液无法形成闭合回路，B不符合题意；C.铜电极为原电池的正极，CuSO4溶液中的Cu2+发生得电子的还原反应，去电极反应式为Cu2++2e-=Cu，C不符合题意；D.取出盐桥后，电解质溶液无法形成闭合回路，电极反应不会发生，D不符合题意；故答案为：A

【分析】A、原电池中，阳离子移向正极；

B、用铜导线无法电解质溶液无法形成闭合回路；

C、结合电极反应分析；

D、取出盐桥后，无法形成闭合回路；14．【答案】D【解析】【解答】A．根据分析，离子交换膜为阴离子交换膜，A不符合题意；B．根据分析，放电时，A极为原电池的正极，B不符合题意；C．根据分析，B电极的电极反应式符合题意，C不符合题意；D．根据A电极的电极反应式：CO2+3H2O+4e-=CO+H2+4OH-，若A极产生CO和各1mol，则电路中转移电子的物质的量为4mol，B极消耗2mol丙三醇，D符合题意；故答案为：D。

【分析】A．阴离子通过阴离子交换膜向负极移动；B．根据化合价的变化判断；C．根据正极得电子发生还原反应；D．根据电极反应式分析计算。15．【答案】B【解析】【解答】A．N化合价发生变化，是氧化还原反应，A不符合题意；；

B．所有元素化合价都没变，不是氧化还原反应，B符合题意；

C．Mn、O化合价发生改变，是氧化还原反应，C不符合题意；

D．Cl的化合价发生改变，是氧化还原反应，D不符合题意；

故答案为：B

【分析】化合价发生变化，是氧化还原反应，化合价发生没有发生变化，不是氧化还原反应。16．【答案】B【解析】【解答】A.原电池中，铁做负极，石墨做正极，故A不符合题意；

B.电子的流向为负极到正极，故B符合题意；

C.左边变为亚铁离子，需要阴离子，盐桥中氯离子进入，故C不符合题意；

D.正极是氢离子得到电子变为氢气，故D不符合题意；

故答案为：B

【分析】此装置是原电池装置，铁做负极，失去电子变为亚铁离子，石墨做正极，氢离子得到电子变为氢气，结合选项即可判断。17．【答案】B18．【答案】D【解析】【解答】A．太阳能电池将光能转化为电能，电解池又将电能转化为化学能，故A不符合题意；B．图中电子由右侧流出，左侧流入，则左侧为电源的负极，右侧为电源的正极，电极A为阳极，CH4失去电子变成C2H4，其电极反应式为，故B不符合题意；C．催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极，因为电极B上CO2得到电子，发生，还有有副反应：，有炭产生，故C不符合题意；D．O2-属于阴离子，向阳极移动，即B极产生的O2-传导到A极，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】此装置是将太阳能转化为电能，再转化为化学能，根据两极的物质的转化即可写出电极式，结合选项即可判断19．【答案】B【解析】【解答】A．由分析可知，M为负极，有机物在M极发生氧化反应，A不符合题意；B．电池工作时，N极铬元素化合价降低，发生还原反应，反应为，反应消耗氢离子，N极附近溶液增大，B符合题意；C．具有强氧化性，浓度过大会导致微生物失去活性，C不符合题意；D．由B分析可知，处理时有从交换膜左侧向右侧迁移，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】新型电池的判断：

1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子；

2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒。20．【答案】C21．【答案】（1）从A到B；（2）负；6【解析】【解答】（1）①该原电池装置中，A电极上SO2发生失电子的氧化反应，为负极；B电极发生上O2发生得电子的还原反应，为正极。电子从负极经导线流向正极，因此电子的移动方向为“从A到B”

②负极上，SO2发生失电子的氧化反应，生成SO42-，因此负极的电极反应式为SO2-2e-+H2O=SO42-+4H+。

（2）①a电极上NH3转化为N2，过程中氮元素由-3价变为0价，发生失电子的氧化反应，为原电池的负极。

②a电极上NH3发生失电子的氧化反应生成N2，其电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。由电极反应式可知，当生成1molN2时，转移6mol电子。【分析】（1）①在原电池中，电子由负极流向正极；

②SO2在负极发生失电子的氧化反应，生成SO42-，据此写出电极反应式。

（2）①结合a电极的反应物和生成物化合价的变化分析；

②根据a电极的电极反应式计算转移电子数。22．【答案】（1）-49（2）1（3）D；0.075；0.013（4）FeCl3溶液；2I--2e-=I223．【答案】（1）+247；劣于；相对于催化剂，催化剂积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大（2）；（3）；【解析】【解答】(1)已知：①②③根据盖斯定律③×2-①-②，得-111×2+75+394=+247；根据表格数据，相对于催化剂，催化剂积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂X劣于Y；(2)在恒容密闭容器内，按投料，则a表示氢气物质的量随时间变化，a、b物质的量变化比为3：2，则b表示；内氢气的物质的量变化为1mol，的物质的量变化为，在内的平均反应速率为=；(3)电池负极铝失电子生成铝离子，负极反应式；正极反应式：，该过程中，起催化作用，催化过程可表示为i：，ii：……；正极反应式-反应i得反应ii，ii的离子方程式为。

【分析】（1）利用盖斯定律，消除中间产物，即可得到目标方程；催化剂可以减低反应液的活化能，根据活化能大小判断反应催化剂的优劣。

（2）横坐标为时间，纵坐标为物质的量，根据变化量与系数成正比，可以得到b为H2O。

（3）找到负极反应物质，利用质量守恒和电荷守恒配平电极反应方程式。24．【答案】（1）6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O（2）2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O；Fe3+/FeCl3|NO－2e－+O2−=NO2（3）水中的溶解氧过少，生成Fe2+浓度低，还原NO速率慢，硝态氮去除率下降纳米铁粉与活性炭形成原电池，加快反应速率，硝态氮去除率上升【解析】【解答】(1)、根据反应物和生成物的化学式，利用原子守恒、得失电子守恒分析，反应方程式为：6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O，故答案为：6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O；

(2)、①NO与H2O2反应生成HNO3，根据得失电子守恒配平化学方程式为2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O；故答案为：2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O

②利用氧化还原反应原理，根据Fe2+催化H2O2分解产生HO•，HO•将NO氧化为NO的机理图，Y的化学式为Fe3+/FeCl3；故答案为：Fe3+/FeCl3

③由图可知，NO在NiO电极上发生反应生成NO2，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极反应式为NO－2e－+O2−=NO2；故答案为：NO－2e－+O2−=NO2；

(3)、①若水中的溶解氧过少，硝态氮去除率下降的原因是水中的溶解氧过少，生成Fe2+浓度低，还原NO速率慢，硝态氮去除率下降；故答案为：水中的溶解氧过少，生成Fe2+浓度低，还原NO速率慢，硝态氮去除率下降；

②利用纳米铁粉与活性炭混合物可提升硝态