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    11．电解原理在化学工业中有广泛应用．

    （1）电解食盐水是氯碱工业的基础．目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图1所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题：
    ①图中A极要连接电源的正（填“正”或“负”）极．
    ②精制饱和食盐水从图中a位置补充，氢氧化钠溶液从图中d位置流出．（选填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”）
    ③电解总反应的离子方程式是2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-．
    （2）电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益．实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图2所示（图中电极均为石墨电极）．若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验．
    ①写出电解时NO2发生反应的电极反应NO2-e-+H2O=NO3-+2H+．
    ②若有标准状况下2.24L NO2被吸收，通过阳离子交换膜（只允许阳离子通过）的H+为0.1mol．
    （3）为了减缓钢制品的腐蚀，可以在钢制品的表面镀铝．电解液采用一种非水体系的室温熔融盐，由有机阳离子、A12C17-和AlCl4-组成．
    ①钢制品应接电源的负极．
    ②己知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-．
    ③若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑．

    分析 （1）由电解食盐水装置图可知，钠离子移向右边，则左边A为阳极，电极方程式为2Cl--2e-=Cl2↑，右边B为阴极，电极方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- 或2H++2e-=H2↑，则生成氢氧化钠从图中d位置流出，据此分析解答；
    （2）①根据图知，电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上通入的是氮氧化物，生成的硝酸，所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸；
    ②n（NO2）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，阳极反应式为NO2-e-+H2O=NO3-+2H+，有0.2mol氢离子生成，因为有0.1mol硝酸生成，则有0.1mol氢离子引入阴极室；
    （3）依据电镀原理分析，钢铁上镀铝是利用铝做阳极，钢铁做阴极，由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体做电解液来实现；改用AlCl3水溶液作电解液是溶液中氢离子在阴极放电生成氢气．

    解答 解：（1）①由电解食盐水装置图可知，钠离子移向右边，则左边A为阳极，所以A极要连接电源的正极，故答案为：正；
    ②由电解食盐水装置图可知，钠离子移向右边，则左边A为阳极，电极方程式为2Cl--2e-=Cl2↑，所以精制饱和食盐水从图中a位置补充，右边B为阴极，电极方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- 或2H++2e-=H2↑，则生成氢氧化钠从图中d位置流出，
    故答案为：a；d；
    ③电解总反应的离子方程式是2Cl-+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ Cl2↑+H2↑+2OH-，
    故答案为：2Cl-+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ Cl2↑+H2↑+2OH-；
    （2）①根据图知，电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上通入的是氮氧化物，生成的硝酸，所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸，电极反应式为：NO2-e-+H2O=NO3-+2H+，
    故答案为：NO2-e-+H2O=NO3-+2H+；
    ②n（NO2）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，阳极反应式为NO2-e-+H2O=NO3-+2H+，有0.2mol氢离子生成，因为有0.1mol硝酸生成，则有0.1mol氢离子引入阴极室，
    故答案为：0.1；
    （3）①依据电镀原理分析，钢铁上镀铝是利用铝做阳极与电源正极相连，钢铁做阴极与电源负极相连，故答案为：负；
    ②由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体做电解液来实现，离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，则阴极反应生成铝是发生的还原反应，铝元素化合价降低，分析离子液体成分，结合电荷守恒分析可知是Al2Cl7-得到电子生成，电极反应为：4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-；故答案为：4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-；
    ③改用AlCl3水溶液作电解液是溶液中氢离子在阴极放电生成氢气，阴极反应式为2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑．

    点评 本题考查电解原理，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，注意（2）②中电解后的硝酸还包含原来的硝酸，为易错点．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列离子方程式中书写正确的一组是（　　）
    ①向明矾溶液中加入Ba（OH）2溶液至A13+刚好完全沉淀：Al3++SO42-+3OH-+Ba2+=BaSO4↓+Al （OH）3↓
    ②氟气和水反应：2F2+2H2O=4H++4F-+O2
    ③向澄清石灰水中加入少量小苏打溶液：Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
    ④铜片投入稀HNO3溶液：Cu+NO3-+4H+=NO↑+2H2O+Cu2+
    ⑤钠与水反应：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
    ⑥碳酸钙放入盐酸中：CO32-+2H+=CO2↑+H2O
    ⑦向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe（OH）3胶体：Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）3（胶体）+3H+
    ⑧过量氯水与FeI2溶液作用：2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-．
    A．①②⑥B．③④⑤C．③⑤⑦D．⑥⑦⑧

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    2．一定条件下存在反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），其正反应放热．现有三个相同的2L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1mol CO和1mol H2O，在Ⅱ中充入1mol CO2和1mol H2，在Ⅲ中充入2mol CO和2mol H2O，700℃条件下开始反应．达到平衡时，下列说法正确的是（　　）
    A．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1
    B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
    C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多
    D．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列离子方程式，书写正确的是（　　）
    A．用惰性电极电解熔融氯化钠：2Cl-+2H2O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-
    B．铁粉溶于稀硫酸：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
    C．用 CuSO4溶液吸收 H2S：Cu2++H2S═CuS↓+2H+
    D．向 NH4HSO4 溶液中滴加少量的 Ba（OH）2溶液：Ba2++2OH-+NH+H2O+H++SO2-═BaSO4↓+NH3•H2O

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．镁-次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，该电池反应为：Mg+ClO-+H2O=Mg（OH）2+Cl-，下列有关说法正确的是（　　）
    A．电池工作时，c溶液中的溶质一定是MgCl2
    B．负极反应式：ClO--2e-+H2O=Cl-+2OH-
    C．电池工作时，OH-向b电极移动
    D．b电极发生还原反应，每转移0.1 mol电子，理论上生成0.1 mol Cl-

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．下列离子方程式正确的是（　　）
    A．用 KIO3氧化酸性溶液中的 KI：5I-+IO3-+3H2O═3I26OH-
    B．向（NH4）2Fe（SO4）2稀溶液中加一定量NaOH 溶液：NH++2Fe2++5OH-═NH3•H2O+2Fe（OH）2↓
    C．向氯化铝溶液中滴入过量氨水：Al3++3OH-═Al（OH）3↓
    D．将少量SO2通入NaClO溶液：SO2+H2O+2ClO-═SO32-+2HClO

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．下列叙述不正确的是（　　）
    A．在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极
    B．镀层破损后，白铁（镀锌）比马口铁（镀锡）更易被腐蚀
    C．工业上电解饱和食盐水制烧碱，NaOH在阴极产生
    D．钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，完全相同的反应是负极反应

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    20．（1）洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一．漂白粉是常用的消毒剂．
    ①工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，化学反应方程式为2Cl2+2 Ca（OH）2═Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O．
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    （2）汽车尾气中的NO，是造成大气污染的物质之一．在汽车尾气排放管中安装一个催化转化器，可将尾气中另一种有害气体CO跟NO反应转化为无毒气体，该反应的化学反应方程式为2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2CO2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．某化学小组试利用废铝屑（含杂质铁）制备硫酸铝晶体，并对硫酸铝晶体进行热重分析，其主要实验流程如图1：

    （1）向溶液A中通入过量的CO2，发生反应的离子方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑．
    （2）操作II所包含的实验操作的名称依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
    （3）若开始时称取的废铝屑的质跫为5.00g，得到固体A的质量为0.95g，硫酸铝晶体的质量为49.95g（假设每一步的转化率均为100%），则所得硫酸铝晶体的化学式为Al2（SO4）3.18H2O．
    （4）取以上制得的硫酸铝晶体进行热重分析，其热分解主要分为三个阶段：第一阶段失重40.54%，第二阶段失重48.65%，第三阶段失重84.68%，以后不再失重．其热分解的曲线如图2所示．
    已知：失重%=$\frac{加热减少的质量}{原晶体样品的总质量}$×100%
    ①失重第一阶段反应的化学方程式为Al2（SO4）3.18H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2（SO4）3.3H2O+15H2O．
    ②失重第三阶段残留固体的化学式为Al2（SO4）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3SO3↑．

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