Question

【题目】电解原理在工业生产中有广泛的应用。

（1）如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图，写出电解饱和食盐水总离子方程式_________

下列说法正确的是__________

A．直流电源的左侧为负极

B．从E口逸出的气体是H2

C．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性

D．从C口出来的溶液为NaOH溶液

E．每生成22.4 LCl2，便产生2 molNaOH

F．粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等离子，精制时先加Na2CO3 溶液

G．该离子交换膜为阳离子交换膜

（2）双氧水是一种重要的绿色试剂，工业上可采取电解较稀浓度的硫酸来制取双氧水（H2O2只为还原产物），其电解的化学方程式为：3H2O+3O2 O3+3H2O2。则阳极的电极反应式为________________________，阴极的电极反应式为_________________________ 。

（3）高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水，具有强氧化性，是一种新型水处理剂。工业上用如下方法制备高铁酸钾：以Fe2O3为阳极电解KOH溶液。①高铁酸钾溶液长时间放置不稳定，会产生红色絮状物质及气泡，则该过程的离子方程式为________________________。

②电解制高铁酸钾时阳极的电极反应式为__________________________。

Answer 1

【答案】 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ CG 3H2O-6e-=O3+6H+ O2+2e-+2H+=H2O2 4FeO42-＋10H2O=4Fe(OH)3＋8OH-＋3O2↑ Fe2O3＋10OH--6e－=2FeO42－＋5H2O

【解析】（1）电解饱和食盐水总离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH-＋Cl2↑＋H2↑；A、电解池中阳离子向阴极移动，由于Na+向右侧移动，所以右边是电源的负极，左边是电源的正极，A错误；B、在NaCl溶液中，阴离子Cl-、OH-的放电能力为：Cl->OH-，所以阳极发生反应：2Cl－－2e－=Cl2↑，从E口逸出的气体是Cl2，B错误；C、由于在电解池的右边发生反应：2H++2e-=H2↑，破坏了水的电离平衡，水继续电离，当最终达到平衡时，该电极附近c(OH-)>c(H+)，因此溶液呈碱性，从D口出去的物质是含有较多NaOH的溶液，为了增强溶液的导电性，可以从B口加入含少量NaOH的水溶液，C正确；D、在电池的左边是阴离子Cl-放电，Na+透过隔膜进入到右边装置，没有破坏附近水的电离平衡，所以从C口出来的溶液为稀的NaCl溶液，D错误；E、每生成22.4 L Cl2，但是不知道气体的外界条件，所以不能确定气体的物质的量，因此不能计算产生NaOH 的物质的量，E错误；F、粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等离子，精制时先加NaOH溶液或BaCl2溶液，最后滴加Na2CO3溶液，F错误；G、由于该离子交换膜只允许阳离子Na+透过，所以为阳离子交换膜，G正确，答案选CG；（2）根据总方程式可知在阳极发生氧化反应，电极反应式为3H2O-6e-=O3+6H+，在阴极发生还原反应，电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2；（3）①高铁酸钾溶液长时间放置不稳定，会产生红色絮状物质及气泡，则该过程的离子方程式为4FeO42-＋10H2O=4Fe(OH)3↓＋8OH-＋3O2↑；②电解制高铁酸钾时，在阳极发生氧化反应，该电极反应式为Fe2O3＋10OH--6e－=2FeO42－＋5H2O。