Question

【題目】從下表的陰、陽離子中選出適當的離子組成三種電解質(每種離子只能選用一次)，用惰性電極對每種電解質溶液進行電解。回答下列問題：

陽離子	H+、Na+、Ag+
陰離子	Cl-、SO42-、NO3-

（1）若陰極放出氫氣，陽極放出氧氣，且電解后溶液的pH變小，則所選用的電解質的化學式是___________，陰極的電極反應式為___________。

（2）若陰極析出金屬，陽極放出氧氣，則所選用的電解質的化學式是___________，陽極的電極反應式為_______________________________________________________________。

（3）用如圖所示裝置電解第三種電解質M的飽和溶液，寫出該電解池中發生反應的總化學方程式：____________________________。

Answer 1

【答案】 H2SO4 2H++2e-=H2↑ AgNO3 4OH--4e-=O2↑+2H2O(或2H2O--4e-=O2↑+4H+) NaCl+H2ONaClO+H2↑

【解析】試題分析：本題考查用惰性電極電解電解質溶液的規律，電極反應式和電解總方程式的書寫。由于AgCl難溶于水、Ag2SO4微溶于水，Ag+只能與NO3-形成電解質溶液。

（1）陽離子放電順序為Ag+H+Na+，陰離子的放電順序為Cl-OH-含氧酸根。若陰極放出H2，陽極放出O2，本質上電解水，電解質溶液不可能為AgNO3溶液、電解質溶液中不可能有Cl-，由于每種離子只能選用一次，電解質溶液可能為H2SO4、Na2SO4；電解后溶液的pH變小的電解質的化學式為H2SO4；陰極的電極反應式為2H++2e-=H2↑。

（2）若陰極析出金屬，陽極放出O2，所選電解質為不活潑金屬的含氧酸鹽，則所選電解質的化學式為AgNO3。陽極為OH-放電，陽極電極反應式為4OH--4e-=O2↑+2H2O。

（3）由于每種離子只能選用一次，則第三種電解質溶液為NaCl溶液，在電解池中Fe為陰極，電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-；石墨為陽極，陽極電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑，電解反應為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，陽極生成的Cl2與陰極生成的NaOH發生反應Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，將兩反應相加得電解池中發生反應的總化學方程式為NaCl+H2ONaClO+H2↑。