Question

15．用如圖所示裝置電解飽和食鹽水制Cl₂、H₂和NaOH．
（1）a為電源的負(fù)極，陽極的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）某同學(xué)在進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)銅電極下方產(chǎn)生紅色沉淀，石墨電極上產(chǎn)生無色無味的氣體，則該同學(xué)將石墨連接到了電源的負(fù)極．經(jīng)檢驗(yàn)紅色沉淀為Cu₂O，則此時(shí)陽極的電極反應(yīng)式是2OH^-+2Cu-2e^-=Cu₂O↓+H₂O；
（3）若電源是N₂H₄、O₂、KOH溶液和多孔鉑電極構(gòu)成的原電池，則負(fù)極反應(yīng)時(shí)為N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，在陽極上產(chǎn)生氯氣，在陰極上產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉；
（2）銅電極下方產(chǎn)生紅色沉淀，石墨電極上產(chǎn)生無色無味的氣體，則金屬銅是陽極，石墨是陰極，根據(jù)電解池的工作原理以及電極反應(yīng)式的書寫方法來回答判斷；
（3）燃料電池中，負(fù)極上燃料N₂H₄失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑O₂得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，在陽極上產(chǎn)生氯氣，在陰極上產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉，此時(shí)陽極是惰性電極，即a為電源的負(fù)極，陽極的電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）發(fā)現(xiàn)銅電極下方產(chǎn)生紅色沉淀，則金屬銅是陽極，a為電源的正極，石墨連接到了電源的負(fù)極，陽極的電極反應(yīng)式為：2OH^-+2Cu-2e^-=Cu₂O↓+H₂O，故答案為：2OH^-+2Cu-2e^-=Cu₂O↓+H₂O；
（3）作為燃料電池時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是KOH溶液，N₂H₄失去電子被氧化生成N₂，電極反應(yīng)式為N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

點(diǎn)評 本題考查了電解原理，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，知道沒有交換膜時(shí)，陰極區(qū)域發(fā)生的反應(yīng)，題目難度不大．