Question

【题目】电解法在金属精炼、保护环境、处理废水中起着十分重要的作用。

（1）如图为电解精炼银的示意图，________(填a或b)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为______________________。

（2）电解法处理酸性含铬废水(主要含有)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去。回答下列问题：

①写出电极反应式：阴极________________，阳极________________。

②当生成1 mol Cr(OH)3时，电路中转移电子的物质的量至少为________mol。

③电解过程中有Fe(OH)3沉淀生成，原因是______________________________________。

（3）电解降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电解降解的原理如图所示。

①电源正极为________(填A或B)，阴极反应式为______________________。

②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为________g。

Answer 1

【答案】（1）a ＋3e－＋4H＋NO↑＋2H2O或＋e－＋2H＋NO2↑＋H2O

（2）①2H＋＋2e－H2↑ Fe－2e－Fe2＋ ②6 ③阳极生成的Fe2＋被溶液中的氧化Fe3＋，阴极H＋放电，随着溶液中的酸性下降，使Fe3＋的水解平衡右移，生成Fe(OH)3沉淀

（3）①A 2＋6H2O＋10e－N2↑＋12OH－ ②14.4

【解析】本题主要考查电解池原理。

（1）粗银作阳极，所以a极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为＋3e－＋4H＋NO↑＋2H2O或＋e－＋2H＋NO2↑＋H2O。

（2）①电极反应式：阴极2H＋＋2e－H2↑，阳极Fe－2e－Fe2＋。

②当生成1 mol Cr(OH)3时，消耗1 mol Cr3+，生成1 mol Cr3+，消耗3 mol Fe2+，电路中转移电子的物质的量至少为6 mol。

③电解过程中有Fe(OH)3沉淀生成，原因是阳极生成的Fe2＋被溶液中的氧化Fe3＋，阴极H＋放电，随着溶液中的酸性下降，使Fe3＋的水解平衡右移，生成Fe(OH)3沉淀。

（3）Ag—Pt作阴极，所以电源正极为A，成为无污染的N2，阴极反应式为2＋6H2O＋10e－N2↑＋12OH－。

②左侧的阳极反应为5H2O－10e－10H＋＋O2↑，若电解过程中转移了2 mol电子，阳极区减少的质量为 mol O2的质量即16 g，右侧的阴极区减少的质量为 mol N2的质量即5.6 g，同时在阳极区生成的2 mol H＋通过质子交换膜到达阴极区，所以膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为(16+2)(5.62) g=14.4 g。