Question

【題目】電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。不僅可以制備物質(zhì)，還可以提純和凈化。

（1）電解食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)。目前比較先進(jìn)的方法是陽離子交換膜法，電解示意圖如圖所示，圖中的陽離了交換膜只允許陽離子通過，請回答以下問題：

①圖中A極要連接電源的_______（填“正”或“負(fù)”）極

②精制飽和食鹽水從圖中_____位置補(bǔ)充，氫氧化鈉溶液從圖中_____位置流出。（選填“a”“b” “c” “d” “e”或“f”）

③電解總反應(yīng)的離子方程式是_____________。

（2）化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染，電化學(xué)降解NO3-的原理如圖所示

①電源正極為____（填A或B），陰極反應(yīng)式為_____________。

②若電解過程中轉(zhuǎn)移了5mol電子，則膜左側(cè)電解液的質(zhì)量變化為__________g。

Answer 1

【答案】 正 a d 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- A 2NO3-+10e- +12 H+ = N2↑+6H2O 45

【解析】(1)①由電解食鹽水裝置圖可知，鈉離子移向右邊，則左邊A為陽極，所以A極要連接電源的正極，故答案為：正；

②由電解食鹽水裝置圖可知，鈉離子移向右邊，則左邊A為陽極，電極方程式為2Cl--2e-=Cl2↑，所以精制飽和食鹽水從圖中a位置補(bǔ)充，右邊B為陰極，電極方程式為2H2O+2e-=H2↑+2OH- 或2H++2e-=H2↑，則生成氫氧化鈉從圖中d位置流出，故答案為：a；d；

③電解總反應(yīng)的離子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-，故答案為：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；

(2)①由圖示知在Ag-Pt電極上NO3-發(fā)生還原反應(yīng)，因此Ag-Pt電極為陰極，則B為負(fù)極，A為電源正極；在陰極反應(yīng)是NO3-得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成N2，利用電荷守恒與原子守恒知有H2O參與反應(yīng)且有水生成，所以陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O，故答案為：A；2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O；

②轉(zhuǎn)移5mol電子時，陽極(陽極反應(yīng)為H2O失電子氧化為O2和H+)消耗2.5mol水，產(chǎn)生5molH+進(jìn)入陰極室，陽極室質(zhì)量減少45g，故答案為：45。