题目内容
用铁作阳极、石墨作阴极电解NaOH溶液，电极反应式别是：阳极
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
，阴极2H2O+2e-=H2↑+2OH-．
2H2O+2e-=H2↑+2OH-．
．溶液的PH变化是变大
变大
．若电解质溶液与空气接触，观察到的现象是先生成白色沉淀，迅速转变为灰绿色，最后变成红褐色
先生成白色沉淀，迅速转变为灰绿色，最后变成红褐色
，原因是4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
（用化学方程式表示）．当放出22.4升气体（标况），欲使溶液恢复原有组成应加入H2O
H2O
．其质量是45g
45g
．分析：电解池中，活泼金属作阳极时电极材料失电子变成离子进入溶液；根据溶液中阳离子的放电顺序判断阴极上发生的电极反应；根据溶液中氢氧根离子的浓度变化判断pH值的变化；二价铁离子和氢氧根离子能发生反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，白色的氢氧化亚铁沉淀不稳定，能迅速变为灰绿色，氢氧化亚铁和氧气能发生氧化还原反应生成红褐色氢氧化铁沉淀；根据溶液中变化的物质判断．
解答：解：电解池中，活泼金属作阳极时电极材料失电子变成离子进入溶液，电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+；阴极上得电子反应还原反应，氢氧化钠溶液中氢离子的放电能力大于钠离子的放电能力，所以在阴极上析出氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；因氢气的析出，导致溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子的浓度，所以溶液的PH值变大；二价铁离子和氢氧根离子能发生反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，白色的氢氧化亚铁沉淀不稳定，能迅速变为灰绿色，氢氧化亚铁和氧气能发生氧化还原反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，反应方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；该装置溶液的变化为：二价铁离子和氢氧根离子生成沉淀，阴极上析出氢气，氢氧化亚铁和水、氧气反应生成氢氧化铁沉淀也减少水的质量，所以实际上溶液减少物质为水，欲使溶液恢复原有组成应加入H2O；
设电解水的质量为xg．
2H2O+2e-=H2↑+2OH-．
36g 22.4L
xg 22.4L
x=36，所以电解水的质量为36g；根据得失电子守恒知，当生成22.4L气体时，生成二价铁离子的物质的量为1mol，再根据铁原子守恒，生成氢氧化亚铁的物质的量为1mol；
设与氢氧化亚铁反应的水的质量为yg．
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
4mol 36g
1mol yg
y=9
所以减少水的总质量为36g+9g=45g．
故答案为：Fe-2e-=Fe2+；2H2O+2e-=H2+2OH-；变大；先生成白色沉淀，迅速转变为灰绿色，最后变成红褐色；4Fe（OH）2+O2+2H2O+2e-=4Fe（OH）3；H2O；45g．
设电解水的质量为xg．
2H2O+2e-=H2↑+2OH-．
36g 22.4L
xg 22.4L
x=36，所以电解水的质量为36g；根据得失电子守恒知，当生成22.4L气体时，生成二价铁离子的物质的量为1mol，再根据铁原子守恒，生成氢氧化亚铁的物质的量为1mol；
设与氢氧化亚铁反应的水的质量为yg．
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
4mol 36g
1mol yg
y=9
所以减少水的总质量为36g+9g=45g．
故答案为：Fe-2e-=Fe2+；2H2O+2e-=H2+2OH-；变大；先生成白色沉淀，迅速转变为灰绿色，最后变成红褐色；4Fe（OH）2+O2+2H2O+2e-=4Fe（OH）3；H2O；45g．
点评：本题考查了电解原理，难度不大，易错之处是阳极电极反应式的书写、减少水的质量的计算，注意计算减少水的质量时不要忘记与氢氧化亚铁反应是水的质量．
练习册系列答案
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（12分）由周期表中前20号元素组成的单质X2、Y和化合物Z的有关信息如下表，X2、Y 和Z之间的转化关系如下图(其他无关物质已略去)。请回答下列问题：
| 单质X2 | 标准状况下密度为3.17 g?L－1 |
| 单质Y | 通常状况下为一种淡黄色固体 |
| 化合物Z | 焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察) |
| 常温下0.1 mol?L－1 Z的水溶液pH＝13 |
(1) Z的电子式为 。
(2)已知16 g固态单质Y在空气中完全燃烧放出148 kJ热量，则该反应的热化学方程式为 。
(3)已知C能与稀硫酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，D中所含阴、阳离子的电子层排布相同。
①常温下D的水溶液pH>7，其原因是(用离子方程式表示) 。
②将20 mL 0.5 mol?L－1 C溶液逐滴加入20 mL 0.2 mol?L－1 KMnO4溶液(硫酸酸化)中，溶液恰好变为无色。写出该反应的离子方程式： 。
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mol?L－1。