Question

【题目】ClO2为一种黄绿色气体，是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂，制备ClO2的新工艺是电解法。

（1）如图表示用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，写出阳极产生ClO2的电极方程式：__________________________________；图中b电极为_____________(填“阳极”或“阴极”)。

（2）电解一段时间，当阴极产生标准状况下气体112 mL时，停止电解，则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为________mol，阴极区pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。

（3）ClO2对污水中Fe2＋、Mn2＋、S2－、CN－等有明显去除效果，某工厂中污水含CN－(a mol·L－1)，现将ClO2把CN－氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式：_____________________。

Answer 1

【答案】Cl-－5e-＋2H2O＝ClO2↑＋4H+ 阴极 0.01 变大 2ClO2＋2CN-＝N2＋2CO2＋2Cl-

【解析】

（1）在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，可知氯离子放电生成ClO2，由元素守恒可知，电极反应式为：Cl-－5e-＋2H2O＝ClO2↑＋4H+；由图可知，阳离子移向b极，则b为阴极；

（2）阴极发生2H++2e-=H2↑，产生氢气的物质的量为0.112L÷22.4L/mol=0.005mol，通过阳离子交换膜的阳离子为+1价离子，所以通过交换膜的阳离子的物质的量为0.005mol×2=0.01mol，阴极H+浓度减小，溶液的pH变大；

（3）ClO2将CN-氧化成两种无毒气体，则应生成氮气与二氧化碳，反应离子方程式为2ClO2＋2CN-＝N2＋2CO2＋2Cl-。