Question

20．電解是一種非常強有力的促進氧化還原反應的手段，許多很難進行的氧化還原反應，都可以通過電解來實現(xiàn)．
（1）工業(yè)上常以石墨做電極，電解NaCl水溶液時，陰極區(qū)產物有NaOH，H₂，其溶液可用于吸收工業(yè)尾氣中的SO₂，寫出反應的化學方程式2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O，Na₂SO₃+H₂O+SO₂=2NaHSO₃．
（2）電解NaCl水溶液時，用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3，用平衡移動原理解釋鹽酸的作用Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的濃度可使平衡逆向移動，破壞了氯氣在水中的溶解平衡，有利于氯氣的逸出．
離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系．由有機陽離子、Al₂Cl₇^-和AlCl₄^-組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上發(fā)生電鍍，有鋁產生．
（3）鋁原子的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p¹，其中有5種不同能級的電子．
（4）為測定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當所得還原產物為6g時，轉移電子的物質的量為6mol．
（5）用鋁粉和Fe₂O₃做鋁熱反應實驗，需要的試劑還有ab（填編號）．
a．KClO₃        b．Mg        c．MnO₂        d．KCl
取少量鋁熱反應所得的固體混合物，將其溶于足量稀H₂SO₄，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，不能說明固體混合物中無Fe₂O₃，理由是Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺（用離子方程式說明）．

Answer 1

分析 （1）用石墨作電極電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電、陰極上水得電子發(fā)生還原反應，同時陰極附近還生成NaOH；二氧化硫屬于酸性氧化物，能和堿反應生成鹽和水，二氧化硫過量時生成亞硫酸氫鈉；
（2）氯氣與水反應：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，氫離子濃度抑制氯氣和水反應；
（3）Al原子核外有13個電子，根據(jù)構造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；有5種能級；
（4）2Al+2NaOH+6H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑+4H₂O，還原產物為氫氣，根據(jù)氫氣和轉移電子之間的關系式計算；
（5）用鋁粉和Fe₂O₃做鋁熱反應實驗，還需要引燃劑；
氧化鐵和酸反應生成鐵離子，鐵離子能和Fe反應生成亞鐵離子．

解答 解：（1）用石墨作電極電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電、陰極上水得電子發(fā)生還原反應，同時陰極附近還生成NaOH，所以陰極產物有NaOH，H₂；二氧化硫屬于酸性氧化物，能和堿反應生成鹽和水，二氧化硫過量時生成亞硫酸氫鈉，反應方程式為2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O，Na₂SO₃+H₂O+SO₂=2NaHSO₃，
故答案為：NaOH，H₂；2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O，Na₂SO₃+H₂O+SO₂=2NaHSO₃；
（2）氯氣與水反應：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的濃度可使平衡逆向移動，破壞了氯氣在水中的溶解平衡，有利于氯氣的逸出，
故答案為：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的濃度可使平衡逆向移動，破壞了氯氣在水中的溶解平衡，有利于氯氣的逸出；
（3）Al原子核外有13個電子，根據(jù)構造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹；有5種能級，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹；5；
（4）2Al+2NaOH+6H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑+4H₂O，還原產物為氫氣，根據(jù)氫氣和轉移電子之間的關系式得轉移電子物質的量=3mol×2=6mol，故答案為：6；
（5）用鋁粉和Fe₂O₃做鋁熱反應實驗，還需要引燃劑氯酸鉀和Mg；
氧化鐵和酸反應生成鐵離子，鐵離子能和Fe反應生成亞鐵離子，涉及的離子方程式為Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案為：ab；Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．

點評 本題考查電解原理、氧化還原反應、化學平衡移動等知識點，為高頻考點，明確反應原理、物質性質、原子結構等知識點是解本題關鍵，題目難度不大．