题目内容
【题目】知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。
（1）图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是___(填化学式)。
（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分NaClO，则c为电源的__极；该发生器中反应的总离子方程式为__。
（3）二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①阳极产生ClO2的电极反应式：__。
②当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜离子的物质的量为___。
（4）装置2中左池为氯化铁溶液，右池为硫酸铜溶液，一段时间后右池溶液中c（Cu2+）__(填“增大”、“减小”或“不变”)，若该装置的盐桥中盛装的是NH4NO3的琼脂溶液，则盐桥中的__离子（填“NH4+”或“NO3－”）向氯化铁溶液迁移。
【答案】H2 负 Cl－＋H2O
ClO－＋H2↑ Cl－－5e－＋2H2O=ClO2↑＋4H＋ 0.01mol 增大 NH4+
【解析】
(1)图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，所以a气球中气体是氯气、b气球中的气体是氢气，同时阴极附近有NaOH生成，溶液呈碱性，无色酚酞遇碱变红色；
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，次氯酸钠具有与漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成；
(3)由题意可知，氯离子放电生成ClO2，由元素守恒可知，有水参加反应，同时生成氢离子。
(1)图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，左边电极附近现象有黄绿色气体生成，阴极上氢离子放电生成氢气，所以a气球中气体是氯气、b气球中的气体是氢气，同时阴极附近有NaOH生成，溶液呈碱性，无色酚酞遇碱变红色，所以U形管右边溶液变红色，
故答案为H2;
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，次氯酸钠具有与漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极、d为正极；其电池反应式为Cl－＋H2O
ClO－＋H2↑故答案为：负；Cl－＋H2OClO－＋H2↑；
(3) ①由题意可知，氯离子放电生成ClO2，由元素守恒可知，有水参加反应，同时生成氢离子，电极反应式为Cl－－5e－＋2H2O=ClO2↑＋4H＋，在阴极发生2H++2e=H2↑，
故答案为：Cl－－5e－＋2H2O=ClO2↑＋4H＋。
②，2H++2e=H2↑生成氢气物质的量为：112×10-3L÷22.4L/mol=0.005mol，通过阳离子交换膜的离子为+1价的离子，故通过阳离子交换膜的离子物质的量为0.01mol；
(4)原电池的原理是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,负极铜单质失去电子变成铜离子，故右池溶液中c（Cu2+）增大；在原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，盛放氯化铁溶液的是正极，故NH4+移向氯化铁溶液；
故答案是：增大；NH4+。
