Question

电化学与生产生活密切相关．请运用相关知识回答下列问题：
（1）如图1为某同学设计的装置，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液制备家用环保型消毒液（NaClO溶液）发生器．
若通电时，为使生成的Cl₂被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，
则电源的a电极名称为

 

极（填“正”、“负”、“阴”或“阳”），
装置溶液中反应生成NaClO的离子方程式为：

 

．
（2）该消毒液还具有的化学性质是

 

（填序号）．
A．强氧化性   B．强还原性   C．不稳定性    D．漂白性E．弱酸性
（3）设计方案，对该消毒液对碳钢制品的腐蚀原理实施探究．
①用烧杯取少量样品，将一颗光亮的普通碳钢钉放入烧杯，浸泡一段时间．预期的实验现象是

 

．
②为了进一步探究铁钉在该漂白剂（NaClO）溶液中的腐蚀原理，现设计了如图2实验装置，请写出碳（C）极上发生的电极反应式：

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）由装置图可知上端应生成氢气，则a为负极，在电解池的阴极上是阳离子得电子发生得电子的还原反应，在阳极上是阴离子发生失电子的氧化反应；氯气可以和强碱反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（2）该消毒液的有效成分为NaClO；
（3）①用烧杯取少量样品，将一颗光亮的普通碳钢钉放入烧杯，可发生电化学腐蚀；
②碳为正极，发生还原反应．

解答： 解：（1）用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，若通电时，为使生成的Cl₂被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，则电解池的下端产生的是氯气，上端产生的是氢气，电解池的阴极上是阳离子氢离子得电子发生得电子的还原反应，生成氢气，在阳极上是阴离子氯离子发生失电子的氧化反应，生成氯气，所以a是正极，b是负极，氯气和氢氧化钠反应的实质是：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：负； Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）在消毒液中，次氯酸钠具有氧化性，还具有漂白性，故答案为：AD；
（3）①在此情况下发生金属铁的吸氧腐蚀，最终会生成氢氧化铁沉淀，故答案为：钢钉表面有红褐色物质生成；
②在该原电池装置中，金属铁为负极，碳棒上发生得电子的还原反应，即ClO^-+2e^-+H₂O→Cl^-+2OH^-，故答案为：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

点评：本题主要考查了电解池的原理的应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，明确发生的电极反应及“使Cl₂被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液”即可解答，题目难度不大．