Question

【題目】電解原理在工業(yè)生產中有廣泛的應用。

（1）請寫出電解熔融氯化鈉的反應方程式______________________________。如圖為離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖，下列說法正確的是________。

A．直流電源的左側為負極

B．從E口逸出的氣體是H2

C．從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性

D．從C口出來的溶液為NaOH溶液

E．每生成22.4 L Cl2，便產生2 mol NaOH

F．粗鹽水中含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42-等離子，精制時先加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只為還原產物)，其電解的化學方程式為3H2O＋3O2O3＋3H2O2。則陽極的電極反應式為__________________________，陰極的電極反應式____________________。

（3）高鐵酸鉀(K2FeO4)易溶于水，具有強氧化性，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，電解制高鐵酸鉀時陽極的電極反應式為______________________________。高鐵酸鉀長期放置會產生紅色絮狀物及氣泡，則該過程的離子方程式_______________________。

Answer 1

【答案】2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑ CG 3H2O-6e-=O3+6H+ O2+2e-+2H+=H2O2（或3O2+6e-+6H+=3H2O2） Fe2O3+10OH--6e-=2FeO42-+5H2O 4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3↓+8OH-+3O2↑

【解析】

（1）根據電解池中的陽離子移向陰極，因此右邊電極是陰極，氫離子得電子生成氫氣，同時OH-離子剩余；氯離子在左側陽極失電子生成氯氣，所以直流電源的右側為負極，左側為正極，據此分析判斷；

（2）根據3H2O+3O2O3+3H2O2可知陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應來書寫；

（3）Fe2O3作陽極制得的高鐵酸鉀，電極反應為：Fe2O3+10OH--6e-=2FeO42-+5H2O；

根據電子得失知氫氧化鐵與氧氣物質的量之比為4：3，書寫離子方程式。

（1）電解熔融氯化鈉生成鈉和氯氣，反應方程式為：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑；

電解池中的陽離子移向陰極，因此右邊電極是陰極，生成氫氣，OH-離子在右側生成，氯氣在左側生成，直流電源的右側為負極，故A、B錯誤，C正確，從D口出來的溶液為NaOH溶液，故D錯誤，由于沒有給出氯氣所處的外界條件，則不能根據其體積求算物質的量，故E錯誤，粗鹽水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等離子，精制時氯化鋇加在Na2CO3溶液之前，這樣過量的氯化鋇可被碳酸鈉除去，故F錯誤，G正確；故正確的是CG，故答案為：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑；CG。

（2）因為總反應為3H2O+3O2O3+3H2O2，又陽極發(fā)生氧化反應，電極反應式為3H2O-6e-=O3+6H+，陰極發(fā)生還原反應，電極反應式為O2+2e-+2H+=H2O2（或3O2+6e-+6H+=3H2O2），故答案為：3H2O-6e-=O3+6H+，O2+2e-+2H+=H2O2（或3O2+6e-+6H+=3H2O2）。

（3）Fe2O3作陽極制得的高鐵酸鉀，電極反應為：Fe2O3+10OH--6e-=2FeO42-+5H2O；因為高鐵酸鉀溶液長時間放置不穩(wěn)定，會產生紅色絮狀物質及氣泡知生成氫氧化鐵和氧氣，由電子得失知二者的比為4：3，則反應的離子方程式是4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3↓+8OH-+3O2↑，故答案為：Fe2O3+10OH--6e-=2FeO42-+5H2O，4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3↓+8OH-+3O2↑。