Question

3．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．
（1）由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是bd
a．Fe₂O₃b．NaCl      c．Cu₂S      d．Al₂O₃e．AlCl₃
（2）如圖表示一個電解池，裝有飽和NaCl溶液；X、Y是兩塊惰性電極，通過導(dǎo)線與直流電源相連．實(shí)驗(yàn)開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液．請回答以下問題：
①通電后X （填X或Y）極附近溶液變紅．
②Y電極上的電極反應(yīng)式是2Cl^--2e^-=Cl₂↑，電解飽和NaCl溶液的離子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．
（3）炒過菜的鐵鍋未及時洗凈，不久便會因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑．請回答：
①鐵鍋的銹蝕是吸氧腐蝕（填“析氫”或“吸氧”）．
②寫出鐵鍋腐蝕正極的電極反應(yīng)式：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）冶煉活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al，一般用電解熔融的氯化物（Al是電解熔融的Al₂O₃）制得；
（2）電解飽和食鹽水時，與電源負(fù)極相連的X為陰極，與電源正極相連的Y為陽極，陽極上是氯離子失電子，陰極上是氫離子得電子，以此解答該題；
（3）①中性或弱酸性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕；
②鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）冶煉活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al，一般用電解熔融的氯化物，由于AlCl₃是共價化合物熔融時不導(dǎo)電，所以Al是電解熔融的Al₂O₃制得；鐵和銅用熱還原法，故答案為：bd；
（2）①X、Y都是惰性電極，電解飽和NaCl溶液，和電源的負(fù)極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H⁺+2e^-=H₂↑，所以該電極附近氫氧根濃度增大，堿性增強(qiáng)，滴入幾滴酚酞試液會變紅，故答案為：X；
②和電源的正極相連的電極Y極是陽極，該電極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極上氫離子放電，同時該電極附近生成氫氧根離子，所以電解飽和NaCl溶液的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑； 2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；
（3）①弱酸或中性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，故答案為：吸氧；
②鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故答案為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．

點(diǎn)評 本題考查金屬的冶煉方法以及電解池和原電池原理，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，本題涉及電極產(chǎn)物的判斷，電極反應(yīng)式的書寫等知識點(diǎn)，知道離子放電順序及電極反應(yīng)式的書寫方法，題目難度不大．