Question

【題目】電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。

（1）如圖為離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖，寫出電解飽和食鹽水總離子方程式_________

下列說法正確的是__________

A．直流電源的左側(cè)為負(fù)極

B．從E口逸出的氣體是H2

C．從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強(qiáng)導(dǎo)電性

D．從C口出來的溶液為NaOH溶液

E．每生成22.4 LCl2，便產(chǎn)生2 molNaOH

F．粗鹽水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等離子，精制時(shí)先加Na2CO3 溶液

G．該離子交換膜為陽離子交換膜

（2）雙氧水是一種重要的綠色試劑，工業(yè)上可采取電解較稀濃度的硫酸來制取雙氧水（H2O2只為還原產(chǎn)物），其電解的化學(xué)方程式為：3H2O+3O2 O3+3H2O2。則陽極的電極反應(yīng)式為________________________，陰極的電極反應(yīng)式為_________________________ 。

（3）高鐵酸鉀(K2FeO4)易溶于水，具有強(qiáng)氧化性，是一種新型水處理劑。工業(yè)上用如下方法制備高鐵酸鉀：以Fe2O3為陽極電解KOH溶液。①高鐵酸鉀溶液長(zhǎng)時(shí)間放置不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生紅色絮狀物質(zhì)及氣泡，則該過程的離子方程式為________________________。

②電解制高鐵酸鉀時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為__________________________。

Answer 1

【答案】 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ CG 3H2O-6e-=O3+6H+ O2+2e-+2H+=H2O2 4FeO42-＋10H2O=4Fe(OH)3＋8OH-＋3O2↑ Fe2O3＋10OH--6e－=2FeO42－＋5H2O

【解析】（1）電解飽和食鹽水總離子方程式為2Cl－＋2H2O2OH-＋Cl2↑＋H2↑；A、電解池中陽離子向陰極移動(dòng)，由于Na+向右側(cè)移動(dòng)，所以右邊是電源的負(fù)極，左邊是電源的正極，A錯(cuò)誤；B、在NaCl溶液中，陰離子Cl-、OH-的放電能力為：Cl->OH-，所以陽極發(fā)生反應(yīng)：2Cl－－2e－=Cl2↑，從E口逸出的氣體是Cl2，B錯(cuò)誤；C、由于在電解池的右邊發(fā)生反應(yīng)：2H++2e-=H2↑，破壞了水的電離平衡，水繼續(xù)電離，當(dāng)最終達(dá)到平衡時(shí)，該電極附近c(OH-)>c(H+)，因此溶液呈堿性，從D口出去的物質(zhì)是含有較多NaOH的溶液，為了增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，可以從B口加入含少量NaOH的水溶液，C正確；D、在電池的左邊是陰離子Cl-放電，Na+透過隔膜進(jìn)入到右邊裝置，沒有破壞附近水的電離平衡，所以從C口出來的溶液為稀的NaCl溶液，D錯(cuò)誤；E、每生成22.4 L Cl2，但是不知道氣體的外界條件，所以不能確定氣體的物質(zhì)的量，因此不能計(jì)算產(chǎn)生NaOH 的物質(zhì)的量，E錯(cuò)誤；F、粗鹽水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等離子，精制時(shí)先加NaOH溶液或BaCl2溶液，最后滴加Na2CO3溶液，F錯(cuò)誤；G、由于該離子交換膜只允許陽離子Na+透過，所以為陽離子交換膜，G正確，答案選CG；（2）根據(jù)總方程式可知在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=O3+6H+，在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+2e-+2H+=H2O2；（3）①高鐵酸鉀溶液長(zhǎng)時(shí)間放置不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生紅色絮狀物質(zhì)及氣泡，則該過程的離子方程式為4FeO42-＋10H2O=4Fe(OH)3↓＋8OH-＋3O2↑；②電解制高鐵酸鉀時(shí)，在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，該電極反應(yīng)式為Fe2O3＋10OH--6e－=2FeO42－＋5H2O。