Question

15．用如图所示装置电解饱和食盐水制Cl₂、H₂和NaOH．
（1）a为电源的负极，阳极的电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）某同学在进行上述实验时，发现铜电极下方产生红色沉淀，石墨电极上产生无色无味的气体，则该同学将石墨连接到了电源的负极．经检验红色沉淀为Cu₂O，则此时阳极的电极反应式是2OH^-+2Cu-2e^-=Cu₂O↓+H₂O；
（3）若电源是N₂H₄、O₂、KOH溶液和多孔铂电极构成的原电池，则负极反应时为N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，正极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）用惰性电极电解饱和食盐水时，在阳极上产生氯气，在阴极上产生氢气和氢氧化钠；
（2）铜电极下方产生红色沉淀，石墨电极上产生无色无味的气体，则金属铜是阳极，石墨是阴极，根据电解池的工作原理以及电极反应式的书写方法来回答判断；
（3）燃料电池中，负极上燃料N₂H₄失电子发生氧化反应，正极上氧化剂O₂得电子发生还原反应．

解答 解：（1）用惰性电极电解饱和食盐水时，在阳极上产生氯气，在阴极上产生氢气和氢氧化钠，此时阳极是惰性电极，即a为电源的负极，阳极的电极反应式为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）发现铜电极下方产生红色沉淀，则金属铜是阳极，a为电源的正极，石墨连接到了电源的负极，阳极的电极反应式为：2OH^-+2Cu-2e^-=Cu₂O↓+H₂O，故答案为：2OH^-+2Cu-2e^-=Cu₂O↓+H₂O；
（3）作为燃料电池时，负极发生氧化反应，电解质溶液是KOH溶液，N₂H₄失去电子被氧化生成N₂，电极反应式为N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

点评 本题考查了电解原理，明确离子放电顺序是解本题关键，知道没有交换膜时，阴极区域发生的反应，题目难度不大．