Question

【题目】如图所示是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置，请填空：

(1)X的电极反应式为：___________________________________，Y极的电极材料是_______________。

(2)某同学在实验时误将两种电极材料接反，导致X极上未收集到预期产物，一段时间后又将两极的连接方式纠正过来，发现X极附近出现了白色沉淀，此沉淀是________(填化学式)，其形成原因是：___________________________________。

(3)工业上电解饱和食盐水的方法之一是将两个电极室用离子交换膜隔开(如图所示)，其目的是_____________，阳极室(A处)加入________，离子交换膜只许________通过。

Answer 1

【答案】2Cl－－2e－===Cl2↑ Fe Fe(OH)2 铁作阳极时被氧化为Fe2＋，纠正错误后，这一端又变为阴极，2H＋＋2e－===H2↑，生成的OH－与Fe2＋结合成Fe(OH)2 防止H2与Cl2混合发生爆炸，防止Cl2与NaOH反应生成NaClO，使NaOH不纯 饱和食盐水 Na＋

【解析】

（1）X与电源正极相连应为阳极，Y与电源负极相连应为阴极；

（2）将两种电极材料接反，铁作阳极时被氧化为Fe2＋，生成的OH－与Fe2＋结合成Fe(OH)2；

（3）将两个极室用离子交换膜隔开，其目的是防止H2与Cl2混合爆炸，防止Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO使NaOH溶液不纯；阳极上氯离子失电子生成氯气，所以阳极室加入的是饱和食盐水；阴极室加入的是水或稀的氢氧化钠溶液，所以离子交换膜只许Na+离子通过。

（1）由图可知X与电源正极相连应为阳极，电极反应式：2Cl－－2e－=Cl2↑，电极材料为石墨，则Y极电极材料为Fe；故答案为：2Cl－－2e－=Cl2↑，Fe。

（2）将两种电极材料接反，铁作阳极时被氧化为Fe2＋，纠正错误后，这一端又变为阴极，2H＋＋2e－===H2↑，生成的OH－与Fe2＋结合成Fe(OH)2，故答案为：Fe(OH)2；铁作阳极时被氧化为Fe2＋，纠正错误后，这一端又变为阴极，2H＋＋2e－===H2↑，生成的OH－与Fe2＋结合成Fe(OH)2。

（3）工业上电解饱和食盐水的方法之一，是将两个极室用离子交换膜隔开，其目的是防止H2与Cl2混合爆炸，防止Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO使NaOH溶液不纯；阳极上氯离子失电子生成氯气，所以阳极室加入的是饱和食盐水；阴极上氢离子得电子生成氢气，和氢氧根离子，钠离子向阴极移动在阴极与氢氧根离子结合生成氢氧化钠，所以阴极室加入的是水或稀的氢氧化钠溶液，所以离子交换膜只许Na+离子通过；故答案为：防止H2与Cl2混合发生爆炸，防止Cl2与NaOH反应生成NaClO，使NaOH不纯；饱和食盐水；Na＋。