题目内容

3.电解原理在化学工业中有广泛应用.
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是bd
a.Fe2O3b.NaCl      c.Cu2S      d.Al2O3e.AlCl3
(2)如图表示一个电解池,装有饱和NaCl溶液;X、Y是两块惰性电极,通过导线与直流电源相连.实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液.请回答以下问题:
①通电后X (填X或Y)极附近溶液变红.
②Y电极上的电极反应式是2Cl--2e-=Cl2↑,电解饱和NaCl溶液的离子方程式是2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2↑.
(3)炒过菜的铁锅未及时洗净,不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑.请回答:
①铁锅的锈蚀是吸氧腐蚀(填“析氢”或“吸氧”).
②写出铁锅腐蚀正极的电极反应式:2H2O+O2+4e-=4OH-.

分析 (1)冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的Al2O3)制得;
(2)电解饱和食盐水时,与电源负极相连的X为阴极,与电源正极相连的Y为阳极,阳极上是氯离子失电子,阴极上是氢离子得电子,以此解答该题;
(3)①中性或弱酸性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀;
②铁、碳和电解质溶液构成原电池,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应.

解答 解:(1)冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物,由于AlCl3是共价化合物熔融时不导电,所以Al是电解熔融的Al2O3制得;铁和铜用热还原法,故答案为:bd;
(2)①X、Y都是惰性电极,电解饱和NaCl溶液,和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-=H2↑,所以该电极附近氢氧根浓度增大,碱性增强,滴入几滴酚酞试液会变红,故答案为:X;
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl--2e-=Cl2↑,阴极上氢离子放电,同时该电极附近生成氢氧根离子,所以电解饱和NaCl溶液的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2↑,故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑; 2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2↑;
(3)①弱酸或中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,故答案为:吸氧;
②铁、碳和电解质溶液构成原电池,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-,故答案为:2H2O+O2+4e-=4OH-.

点评 本题考查金属的冶炼方法以及电解池和原电池原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,本题涉及电极产物的判断,电极反应式的书写等知识点,知道离子放电顺序及电极反应式的书写方法,题目难度不大.

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