第1课时 电解的原理
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.用铂电极(惰性电极)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是( )
A.稀NaOH溶液
B.HCl溶液
C.酸性NaCl溶液
D.酸性AgNO3溶液
答案A
解析电解稀NaOH溶液时,阳极:4OH--4e-O2↑+2H2O,阴极:2H2O+2e-H2↑+2OH-,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2,故A正确;电解HCl溶液、NaCl溶液时,阳极:2Cl--2e-Cl2↑,阴极:2H++2e-H2↑、2H2O+2e-H2↑+2OH-,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和Cl2,故B、C错误;电解AgNO3溶液时,阳极:2H2O-4e-O2↑+4H+,阴极:Ag++e-Ag,阴极和阳极上的主要产物分别是Ag和O2,故D错误。
2.用石墨棒作为阳极、铁棒作为阴极电解熔融的氯化钠,下列说法正确的是( )
A.石墨棒周围有大量的Na+
B.铁棒质量增加
C.电子通过熔融电解质由石墨棒流向铁棒
D.阴极发生氧化反应
答案B
解析阴离子移向阳极(石墨棒),发生氧化反应:2Cl--2e-Cl2↑,阳离子移向阴极,发生还原反应:2Na++2e-2Na,A、D项错误,B项正确;电子不能通过熔融电解质,熔融的电解质是由于其内部自由移动的离子定向移动而导电的,C项错误。
3.某校化学兴趣小组的同学在一次活动中做了一个“彩虹”实验。其装置如右图所示,在一U形管中装入含有紫色石蕊溶液的Na2SO4溶液,通直流电,一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”,从左到右颜色的次序是( )
A.蓝、紫、红
B.红、蓝、紫
C.红、紫、蓝
D.紫、红、蓝
答案C
解析阳极电极反应为4OH--4e-2H2O+O2↑,阳极区溶液呈酸性,溶液呈红色;阴极电极反应为4H++4e-2H2↑,阴极区溶液呈碱性,溶液呈蓝色;中间仍为紫色石蕊溶液。
4.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质的溶液,在电解的过程中,溶液pH的变化依次为升高、不变、降低的是( )
A.AgNO3 CuCl2 Cu(NO3)2
B.KCl Na2SO4 CuSO4
C.CaCl2 KOH NaNO3
D.HCl HNO3 K2SO4
答案B
解析电解电解质溶液的类型:
类型
电解质
溶液pH
的变化
放O2生酸型
CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2
降低
放H2生碱型
KCl、CaCl2
升高
电解
电解质型
CuCl2
HCl
升高
电解H2O型
NaNO3、Na2SO4、K2SO4
不变
KOH
升高
HNO3
降低
由上述分析可知,B项符合题意。
5.如图所示,a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解,下列说法正确的是( )
A.电路中电子流向:负极→d→c→b→a→正极
B.a、c两极产生气体的物质的量相等
C.S向b电极移动,Cl-向c电极移动
D.通电后向乙烧杯滴入酚酞溶液d极附近会变红
答案D
解析电子不能通过电解质溶液,故A错误;a电极产生O2,c极产生Cl2,根据电子守恒O2~2Cl2~4e-,O2和Cl2的物质的量之比为1∶2,故B错误;阴离子向阳极移动,a电极和c电极是阳极,所以S向a电极移动,Cl-向c电极移动,故C错误;d电极是阴极,电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,所以滴入酚酞溶液d电极附近会变红,故D正确。
6.以石墨为电极电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( )
A.阴极附近溶液呈红色
B.阴极逸出气体
C.阳极附近溶液呈蓝色
D.溶液的pH变小
答案D
解析以石墨为电极电解KI溶液,发生的总反应为2KI+2H2O2KOH+H2↑+I2(类似于电解饱和食盐水),阴极产物是H2和KOH,阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉,所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝),阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性),A、B、C正确;由于电解产物有KOH生成,溶液的碱性增强,所以溶液的pH增大,D错误。
7.早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠的方法制
得钠:4NaOH(熔融)4Na+O2↑+2H2O;后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠在通电条件下也制得钠,反应原理为3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑。下列有关说法正确的是( )
A.戴维电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生电极反应为2OH--2e-H2↑+O2↑
B.戴维用电解熔融氢氧化钠法制钠(如上图),电解槽中可以用石墨为阳极,铁为阴极
C.盖·吕萨克法制钠的原理是利用铁的还原性比钠强
D.若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠,则两反应中转移的电子总数也相同
答案B
解析戴维电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生电极反应为4OH--4e-O2↑+2H2O;盖·吕萨克法制钠原理不是利用铁的还原性比钠强,实际上铁的还原性比钠弱,反应之所以能发生实质上是利用了钠的沸点较低。由题中所给电解总反应可知,利用戴维法和盖·吕萨克法制得等量的钠,转移的电子总数不相同。
8.将下图所示实验装置的开关K闭合,下列判断正确的是( )
A.Cu电极上发生还原反应
B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
C.片刻后甲池中c(S)增大
D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
答案A
解析将装置中K闭合,该装置构成原电池,其中Zn电极上发生氧化反应,Cu电极上发生还原反应,故A正确;电子沿导线由Zn→a,在a上溶液中的H+得到电子,在b上溶液中的OH-失去电子,电子不能直接由a→b,故B错误;该装置工作过程中,甲、乙两烧杯中的S的浓度都不改变,只是盐桥中的Cl-和K+分别向甲、乙两烧杯中移动,故C错误;在b处溶液中的OH-失去电子,溶液呈酸性,b处滤纸不可能变红色,故D错误。
9.如图为电解CaCl2溶液的实验装置,以铂为电极。电解一段时间后,将CO2持续通入该溶液中。
请回答下列问题:
(1)电解时,F极发生 (填“氧化”或“还原”)反应,电极反应为 ;E极发生 (填“氧化”或“还原”)反应,电极反应为 ;电解总反应为 。?
(2)电解池中产生的现象:
① ;② ;③ 。?
(3)持续通入CO2发生反应的化学方程式为?
。?
答案(1)氧化 2Cl--2e-Cl2↑ 还原 2H2O+2e-H2↑+2OH- CaCl2+2H2OCa(OH)2+H2↑+Cl2↑
(2)①E极附近溶液呈红色
②E极有无色气体生成,F极有黄绿色气体生成
③通入少量CO2时,溶液中出现白色沉淀,继续通入CO2,白色沉淀逐渐消失
(3)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2
解析在E极上发生反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-;在F极上发生反应:2Cl--2e-Cl2↑。电解一段时间后,通入CO2会有CaCO3沉淀生成,继续通入CO2,CaCO3沉淀溶解。
关键能力提升练
10.用电解法制取KIO3的方法是以石墨和铁为电极电解KI溶液,电解总反应为KI+3H2OKIO3+3H2↑。下列说法中正确的是( )
A.电解时石墨是阴极
B.电解时阳极上产生H2
C.电解过程中阴极溶液的pH升高
D.阴极电极反应:I--6e-+3H2OI+6H+
答案C
解析电解时,铁作为阴极,石墨作为阳极,若铁作为阳极,则铁会失电子而放电,A错误;阳极发生氧化反应,I-失电子被氧化,电极反应为I--6e-+3H2OI+6H+,B、D两项错误;阴极水放电,2H2O+2e-H2↑+2OH-,溶液的pH升高,C项正确。
11.用惰性电极电解下列溶液,有关说法正确的是( )
①稀硫酸 ②Cu(NO3)2溶液 ③KOH溶液
④NaCl溶液
A.电解进行一段时间后四种溶液的pH均增大
B.②中电解一段时间后,向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复到电解前的状态
C.③中阳极消耗OH-,故溶液浓度变小
D.④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶1
答案B
解析依据电解规律可知①为电解水型,②为放氧生酸型,③为电解水型,④为放氢生碱型,所以A、C错误;②中电解产物为Cu和O2,所以一段时间后加适量氧化铜固体可使溶液恢复到电解前的状态,B项正确;④中阳极产生Cl2,阴极产生H2,二者物质的量之比为1∶1,D项错误。
12.现用Pt电极电解1
L浓度均为0.1
mol·L-1的HCl、CuSO4的混合溶液,装置如图,下列说法正确的是( )
A.电解开始时阴极有H2放出
B.电解开始时阳极反应:Cu2++2e-Cu
C.当电路中通过电子的量超过0.1
mol时,此时阴极放电的离子发生了变化
D.整个电解过程中,S不参与电极反应
答案D
解析依据离子放电顺序可知阴极先放电的是Cu2+,故阴极开始析出的是Cu,阳极先放电的是Cl-,故阳极开始产生的是Cl2,故A、B错误;由阴极电极反应Cu2++2e-Cu,n(Cu2+)=0.1mol,当电路中通过电子的量达到0.2mol时,此时Cu2+消耗完毕,之后阴极放电离子变为H+,故C错误;阳极先是Cl-放电,当Cl-消耗完毕,此时H2O电离产生的OH-开始在阳极放电,S不参与电极反应,故D正确。
13.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作为电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色。下列说法错误的是( )
A.b电极是阴极
B.a电极与电源的正极相连接
C.电解过程中,水是氧化剂
D.b电极附近溶液的pH变小
答案D
解析a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色,说明a极附近产生了Cl2,所以a极与电源的正极相连,即a极为阳极,电极反应为2Cl--2e-Cl2↑,b极为阴极,电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,所以水是氧化剂,b极附近溶液的pH增大。
14.(2020山东枣庄八中高二月考)如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.X为阳极,发生氧化反应
B.电子沿Zn→Y→X→Cu路径流动
C.Na+移向Y,X电极上Cu失电子生成Cu2+
D.Y与滤纸接触处变红
答案B
解析该装置中,左边装置是原电池,Zn易失电子作为负极、Cu作为正极,右边装置是电解池,X为阳极、Y为阴极,阳极上电极反应为Cu-2e-Cu2+,阴极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑。X与原电池的正极相连为阳极,阳极失电子发生氧化反应,故A正确;电子从原电池负极锌流出经导线流向阴极Y,电子又从阳极X流出经导线流向正极铜,电子不能通过X与Y之间的电解质溶液,故B错误;通过以上分析知,Y是阴极,阳离子钠离子与氢离子都向阴极移动,X电极是Cu,Cu失电子生成Cu2+,故C正确;Y为阴极,电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑,生成了碱,所以Y与滤纸接触处变红,故D正确。
15.500
mL
KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中N的浓度为0.6
mol·L-1,用石墨作为电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到2.24
L气体(标准状况下),假定电解后溶液的体积仍为500
mL,下列说法正确的是( )
A.原混合溶液中K+的浓度为0.1
mol·L-1
B.上述电解过程中共转移0.2
mol电子
C.电解得到Cu的物质的量为0.05
mol
D.电解后溶液中H+的浓度为0.4
mol·L-1
答案D
解析用石墨作为电极电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液,阳极反应为2H2O-4e-O2↑+4H+,阴极先后发生两个反应:Cu2++2e-Cu,2H++2e-H2↑。从收集到O2为2.24L可推知上述电解过程中共转移0.4mol电子,而在生成2.24LH2的过程中转移0.2mol电子,所以Cu2+共得到0.4mol-0.2mol=0.2mol电子,电解前Cu2+的物质的量和电解得到的Cu的物质的量都为0.1mol。电解前后分别有以下守恒关系:c(K+)+2c(Cu2+)=c(N),c(K+)+c(H+)=c(N),不难算出电解前c(K+)=0.2mol·L-1,电解后溶液中c(H+)=0.4mol·L-1。
16.整合有效信息书写电极反应。
(1)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。将用烧碱溶液吸收H2S后所得的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2--2e-S、(n-1)S+S2-。
①写出电解时阴极的电极反应: 。?
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,该反应的离子方程式为 。?
(2)电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是 ,说明理由: 。?
答案(1)①2H2O+2e-H2↑+2OH-
②+2H+(n-1)S↓+H2S↑
(2)NH3 根据电解总反应:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,电解产生的HNO3多,应补充NH3
解析(1)①电解时,阴极区溶液中的阳离子放电,即水溶液中的H+放电生成H2。②由题给反应可知,阳极区生成了可以理解为(n-1)S+S2-,加入稀硫酸可生成S单质和H2S气体。
(2)根据电解NO制备NH4NO3的工作原理示意图知,阴极反应为3NO+15e-+18H+3N+3H2O,阳极反应为5NO-15e-+10H2O5N+20H+,电解总反应为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,为了使电解产生的HNO3全部转化为NH4NO3,应补充NH3。
学科素养拔高练
17.如图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解槽,其电极材料及电解质溶液如图所示。
(1)关闭K1,打开K2,通电后,B的KMnO4紫红色液滴向c端移动,则电源b端为 极,通电一段时间后,滤纸d端的电极反应为 。?
(2)已知C装置中溶液的溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3,且均为0.1
mol,打开K1,关闭K2,通电一段时间后,阴极析出固体的质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示。则Cu2+、X3+、H+氧化性由强到弱的顺序是 。?
(3)D装置中溶液是稀硫酸,则石墨电极端从开始至一段时间后的实验现象是 。?
答案(1)负 2H++2e-H2↑
(2)Cu2+>H+>X3+
(3)在石墨电极一端开始时有无色无味气体产生;一段时间后有红色物质析出
解析(1)当打开K2、关闭K1时,A、B形成了一个电解池,由于紫红色的Mn向c端移动,从而可以确定c为电解池的阳极,a为电源的正极,则b为电源的负极。因此电解池中H+和K+向阴极d移动,由于H+放电能力强,故d端的电极反应为2H++2e-H2↑。
(2)由通过电子的物质的量与阴极析出固体质量的关系图示可以看出,当通过超过0.2mol电子时,阴极析出固体质量不再发生变化,说明此过程中放电的为H+,而通过0.2mol电子时,溶液中某金属阳离子完全放电。再结合Cu2+和X3+的电荷数,可以确定通过0.2mol电子时,放电的为Cu2+,故Cu2+、H+、X3+的氧化性顺序为Cu2+>H+>X3+。
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10
-第1课时 电解的原理
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.用铂电极(惰性电极)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是( )
A.稀NaOH溶液
B.HCl溶液
C.酸性NaCl溶液
D.酸性AgNO3溶液
2.用石墨棒作为阳极、铁棒作为阴极电解熔融的氯化钠,下列说法正确的是( )
A.石墨棒周围有大量的Na+
B.铁棒质量增加
C.电子通过熔融电解质由石墨棒流向铁棒
D.阴极发生氧化反应
3.某校化学兴趣小组的同学在一次活动中做了一个“彩虹”实验。其装置如右图所示,在一U形管中装入含有紫色石蕊溶液的Na2SO4溶液,通直流电,一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”,从左到右颜色的次序是( )
A.蓝、紫、红
B.红、蓝、紫
C.红、紫、蓝
D.紫、红、蓝
4.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质的溶液,在电解的过程中,溶液pH的变化依次为升高、不变、降低的是( )
A.AgNO3 CuCl2 Cu(NO3)2
B.KCl Na2SO4 CuSO4
C.CaCl2 KOH NaNO3
D.HCl HNO3 K2SO4
5.如图所示,a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解,下列说法正确的是( )
A.电路中电子流向:负极→d→c→b→a→正极
B.a、c两极产生气体的物质的量相等
C.S向b电极移动,Cl-向c电极移动
D.通电后向乙烧杯滴入酚酞溶液d极附近会变红
6.以石墨为电极电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( )
A.阴极附近溶液呈红色
B.阴极逸出气体
C.阳极附近溶液呈蓝色
D.溶液的pH变小
7.早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠的方法制
得钠:4NaOH(熔融)4Na+O2↑+2H2O;后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠在通电条件下也制得钠,反应原理为3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑。下列有关说法正确的是( )
A.戴维电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生电极反应为2OH--2e-H2↑+O2↑
B.戴维用电解熔融氢氧化钠法制钠(如上图),电解槽中可以用石墨为阳极,铁为阴极
C.盖·吕萨克法制钠的原理是利用铁的还原性比钠强
D.若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠,则两反应中转移的电子总数也相同
8.将下图所示实验装置的开关K闭合,下列判断正确的是( )
A.Cu电极上发生还原反应
B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
C.片刻后甲池中c(S)增大
D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
9.如图为电解CaCl2溶液的实验装置,以铂为电极。电解一段时间后,将CO2持续通入该溶液中。
请回答下列问题:
(1)电解时,F极发生 (填“氧化”或“还原”)反应,电极反应为 ;E极发生 (填“氧化”或“还原”)反应,电极反应为 ;电解总反应为 。?
(2)电解池中产生的现象:
① ;② ;③ 。?
(3)持续通入CO2发生反应的化学方程式为?
。?
关键能力提升练
10.用电解法制取KIO3的方法是以石墨和铁为电极电解KI溶液,电解总反应为KI+3H2OKIO3+3H2↑。下列说法中正确的是( )
A.电解时石墨是阴极
B.电解时阳极上产生H2
C.电解过程中阴极溶液的pH升高
D.阴极电极反应:I--6e-+3H2OI+6H+
11.用惰性电极电解下列溶液,有关说法正确的是( )
①稀硫酸 ②Cu(NO3)2溶液 ③KOH溶液
④NaCl溶液
A.电解进行一段时间后四种溶液的pH均增大
B.②中电解一段时间后,向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复到电解前的状态
C.③中阳极消耗OH-,故溶液浓度变小
D.④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶1
12.现用Pt电极电解1
L浓度均为0.1
mol·L-1的HCl、CuSO4的混合溶液,装置如图,下列说法正确的是( )
A.电解开始时阴极有H2放出
B.电解开始时阳极反应:Cu2++2e-Cu
C.当电路中通过电子的量超过0.1
mol时,此时阴极放电的离子发生了变化
D.整个电解过程中,S不参与电极反应
13.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作为电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色。下列说法错误的是( )
A.b电极是阴极
B.a电极与电源的正极相连接
C.电解过程中,水是氧化剂
D.b电极附近溶液的pH变小
14.(2020山东枣庄八中高二月考)如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.X为阳极,发生氧化反应
B.电子沿Zn→Y→X→Cu路径流动
C.Na+移向Y,X电极上Cu失电子生成Cu2+
D.Y与滤纸接触处变红
15.500
mL
KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中N的浓度为0.6
mol·L-1,用石墨作为电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到2.24
L气体(标准状况下),假定电解后溶液的体积仍为500
mL,下列说法正确的是( )
A.原混合溶液中K+的浓度为0.1
mol·L-1
B.上述电解过程中共转移0.2
mol电子
C.电解得到Cu的物质的量为0.05
mol
D.电解后溶液中H+的浓度为0.4
mol·L-1
16.整合有效信息书写电极反应。
(1)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。将用烧碱溶液吸收H2S后所得的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2--2e-S、(n-1)S+S2-。
①写出电解时阴极的电极反应: 。?
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,该反应的离子方程式为 。?
(2)电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是 ,说明理由: 。?
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17.如图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解槽,其电极材料及电解质溶液如图所示。
(1)关闭K1,打开K2,通电后,B的KMnO4紫红色液滴向c端移动,则电源b端为 极,通电一段时间后,滤纸d端的电极反应为 。?
(2)已知C装置中溶液的溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3,且均为0.1
mol,打开K1,关闭K2,通电一段时间后,阴极析出固体的质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示。则Cu2+、X3+、H+氧化性由强到弱的顺序是 。?
(3)D装置中溶液是稀硫酸,则石墨电极端从开始至一段时间后的实验现象是 。?
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10
-第2课时 电解原理的应用
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.用石墨作为电极电解CuCl2和KCl的混合溶液,电解初期阴极和阳极析出的物质分别是( )
A.H2、Cl2
B.Cu、Cl2
C.H2、O2
D.Cu、O2
答案B
解析溶液中的离子有Cu2+、K+、H+、Cl-及OH-五种离子,得电子能力:Cu2+>H+>K+,失电子能力:Cl->OH-,所以电解初期,阴极反应为:Cu2++2e-Cu,阳极反应为:2Cl--2e-Cl2↑,故选B。
2.(2021安徽蚌埠高二统考)图甲为锌铜原电池装置,图乙为电解熔融氯化钠制备金属钠的装置。下列说法正确的是( )
A.甲装置中锌为负极,发生还原反应;铜为正极,发生氧化反应
B.甲装置中盐桥可以使反应过程中溶液保持电中性
C.乙装置中铁极的电极反应为:2Na-2e-2Na+
D.乙装置中B是氯气出口,A是钠出口
答案B
解析在原电池中活泼金属作为负极,发生氧化反应,A错误;盐桥的作用是调节电荷,使溶液中电荷守恒,B项正确;乙装置中铁作为阴极,电极反应为:2Na++2e-2Na,C错误;根据图示可知A是氯气出口,B是钠出口,D错误。
3.在下列装置中,MSO4和NSO4是两种常见金属的易溶盐。当K闭合时,S从右到左通过交换膜移向M极,下列分析正确的是( )
A.溶液中c(M2+)减小
B.N的电极反应为:N-2e-N2+
C.X电极上有H2产生,发生还原反应
D.反应过程中Y电极周围生成白色胶状沉淀
答案C
解析根据装置图判断可知,左边是原电池,右边是电解池。当K闭合时,根据S的移向可判断M极为负极,N极为正极,Y为阳极,X为阴极,电极反应分别为负极:M-2e-M2+,正极:N2++2e-N,阳极:2Cl--2e-Cl2↑;阴极:2H++2e-H2↑,在X极(阴极)附近Al3++3OH-Al(OH)3↓,只有C项正确。
4.欲在金属表面镀银,应把金属镀件作为电镀池的阴极。下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是( )
A.Ag和AgCl溶液
B.Ag和AgNO3溶液
C.Pt和Ag2CO3溶液
D.Pt和Ag2SO4溶液
答案B
解析电镀槽中,要求镀件作为阴极,可用镀层金属作为阳极,电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液,由于A、C、D项中AgCl、Ag2CO3和Ag2SO4均为沉淀,只有B项符合要求。
5.关于镀铜和电解精炼铜,下列说法中正确的是( )
A.都用粗铜作为阳极、纯铜作为阴极
B.电解质溶液的成分都保持不变
C.阳极反应都只有Cu-2e-Cu2+
D.阴极反应都只有Cu2++2e-Cu
答案D
解析电镀时镀件作为阴极,A项错误;电解精炼铜时电解质溶液成分会改变,B项错误;电解精炼铜时,若有比铜活泼的金属杂质如锌等,则阳极还会发生Zn-2e-Zn2+的反应等,C项错误。
6.用下图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是( )
A.用石墨作为阳极,铁作为阴极
B.阳极的电极反应为:Cl-+2OH--2e-ClO-+H2O
C.阴极的电极反应为:2H2O+2e-H2↑+2OH-
D.除去CN-的反应为:2CN-+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
答案D
解析若铁作为阳极,则铁失电子生成Fe2+,则无法除去CN-,故铁只能作为阴极,A项正确;Cl-要生成ClO-,Cl元素的化合价升高,故Cl-在阳极发生氧化反应,又已知该溶液为碱性条件,故B项正确;阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应,碱性条件下,H2O提供阳离子H+,故C项正确;由于溶液是碱性条件,故除去CN-发生的反应为2CN-+5ClO-+H2ON2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-,D项错误。
7.用铂作为电极电解某种溶液,通电一段时间,溶液的酸性增强,并且在阳极得到0.56
L气体,阴极得到1.12
L气体(两种气体均在相同条件下测定)。由此可知溶液可能是( )
A.稀盐酸
B.KNO3溶液
C.CuSO4溶液
D.稀硫酸
答案D
解析阳极与阴极产生的气体体积比为,相当于电解水,溶液酸性增强,D项符合题意。
8.如图是电解饱和氯化钠溶液(含酚酞)的装置。
收集有毒气体的装置省略没有画出,两电极均是惰性电极。
(1)a电极的名称是 。?
(2)电解过程中观察到的现象是 。?
(3)鉴定N出口的气体最简单的方法是 。?
(4)电解总反应的离子方程式为 。?
(5)若将b电极换成铁电极,写出在电解过程中U形管底部出现的现象: 。?
答案(1)阴极 (2)两极均有气泡产生;a极区溶液变成红色;b极液面上气体为黄绿色;b极区溶液变为浅黄绿色
(3)用湿润的淀粉KI试纸靠近N出口,试纸变蓝则说明是Cl2
(4)2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
(5)底部有白色沉淀产生,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
解析根据电子的流向可知,a电极连接的是直流电源电子流出的一极,因此a电极是电解池的阴极,b电极为电解池的阳极,b电极产物为Cl2,检验Cl2的方法是用湿润的淀粉KI试纸靠近N出口,试纸变蓝即说明是Cl2。当将b极改为铁电极时,铁失去电子变成阳离子进入溶液,与阴极放出H2后剩余的OH-结合生成Fe(OH)2沉淀,Fe(OH)2不稳定,迅速变为灰绿色,最终转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀。
关键能力提升练
9.电解饱和食盐水(a为饱和食盐水),若生成4
mol的NaOH,下列说法正确的是
( )
A.在X电极生成2
mol
Cl2
B.在X电极生成2
mol
H2
C.在Y电极生成4
mol
Cl2
D.NaOH在Y电极生成
答案B
解析由装置图可知Y为电解池的阳极,电极反应为2Cl--2e-Cl2↑,X为电解池的阴极,电极反应为2H++2e-H2↑。X电极为阴极,生成的是氢气,A项错误;由电解总反应2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH可知,在X电极生成4molNaOH的同时还生成2molH2,B项正确;Y电极为电解池的阳极,由电解总反应2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH可知,生成4mol的NaOH,同时生成2mol氯气,C项错误;阴极附近氢离子放电,溶液中氢氧根离子浓度增大,NaOH在X电极生成,D项错误。
10.电解降解法可用于治理水体硝酸盐污染,将N降解成N2的电解装置如下图所示。下列说法正确的是( )
A.电源的正极为b极
B.电解时H+从膜右侧迁移到膜左侧
C.Ag-Pt电极反应为2H2O-4e-4H++O2↑
D.若转移的电子数为1.204×1024,生成N25.6
g
答案D
解析根据题意分析可知,Ag-Pt电极作为阴极,b极为电源负极,A项错误;阴极得电子,C项错误;阳离子向阴极移动,故质子应是由左侧向右侧迁移,B项错误;根据N原子守恒可知2N~N2~10e-,若转移电子数为1.204×1024,即转移2mol电子生成0.2molN2,N2的质量为5.6g,D项正确。
11.电解100
mL含c(H+)=0.30
mol·L-1的下列溶液,当电路中通过0.04
mol电子时,理论上析出金属质量最大的是( )
A.0.10
mol·L-1Ag+
B.0.20
mol·L-1Zn2+
C.0.20
mol·L-1Cu2+
D.0.20
mol·L-1Pb2+
答案C
解析Cu2+、Ag+分别与H+共存时,首先放电的是Cu2+和Ag+;Zn2+、Pb2+分别与H+共存时,首先放电的是H+。所以分别电解含有Zn2+和H+、Pb2+和H+的溶液时,H+先得电子生成H2,n(e-)=n(H+)=0.30mol·L-1×0.1L=0.03mol,故Zn2+、Pb2+得到的电子为0.04mol-0.03mol=0.01mol,生成的金属Zn、Pb的物质的量均为0.005mol,其质量分别为0.325g、1.035g;电解含有Ag+和H+的溶液,可得Ag的质量为0.1mol·L-1×0.1L×108g·mol-1=1.08g;电解含有Cu2+和H+的溶液,可得铜的质量为0.2mol·L-1×0.1L×64g·mol-1=1.28g,C项符合题意。
12.将1
L含0.4
mol
CuSO4和0.4
mol
NaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3
mol铜,则在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体积是( )
A.5.6
L
B.6.72
L
C.13.44
L
D.11.2
L
答案A
解析根据题意可知,阴极上0.3molCu2+得到0.6mol电子,则阳极失去电子的物质的量也应为0.6mol,根据阳极的电极反应:
2Cl- - 2e- Cl2↑
0.4mol
0.4mol
0.2mol
4OH--4e-2H2O+O2↑
0.2mol
0.05mol
则得到Cl2和O2共0.25mol,在标准状况下的体积为5.6L。
13.甲、乙两个电解池均以Pt为电极且互相串联。甲池盛有AgNO3溶液,乙池盛有一定量的某盐溶液,通电一段时间后,测得甲池阴极质量增加2.16
g,乙池电极析出0.24
g金属,则乙池中溶质可能是( )
A.CuSO4
B.MgSO4
C.Al(NO3)3
D.Na2SO4
答案A
解析Pt为惰性电极,电解各种盐溶液时,阳离子在阴极放电,阳离子的放电顺序为Cu2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+,若乙池中的溶质为MgSO4、Al(NO3)3或Na2SO4,电解过程中阴极不会析出金属,故乙池中的溶质只能为CuSO4。甲、乙两个电解池串联,通过各个电极的电子数相等。甲、乙两池的阴极发生的反应分别为2Ag++2e-2Ag、Cu2++2e-Cu,则存在关系式:2Ag~2e-~Cu,n(Cu)=n(Ag)==0.01mol,故乙池中析出金属Cu的质量为m(Cu)=0.01mol×64g·mol-1=0.64g,但实际上仅析出0.24gCu,这说明CuSO4的量不足,还发生反应:2H++2e-H2↑。
14.用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是( )
A.阴极与阳极产生的气体体积比为1∶2
B.b极的电极反应为2H2O-2e-O2↑+4H+
C.产品室中发生的反应是H++B(OHB(OH)3+H2O
D.每增加1
mol
H3BO3产品,NaOH溶液增重44
g
答案C
解析由图可知,b电极为阳极,电解时阳极上水发生反应生成O2和H+,a电极为阴极,电解时阴极上水发生反应生成H2和OH-,原料室中的钠离子通过阳膜进入a极室,溶液中c(NaOH)增大,原料室中B(OH通过阴膜进入产品室,b极室中氢离子通过阳膜进入产品室,B(OH与H+发生反应生成H3BO3:H++B(OHB(OH)3+H2O,C正确;a、b电极反应式分别为2H2O+2e-H2↑+2OH-、2H2O-4e-O2↑+4H+,A、B错误;理论上每生成1mol产品,b极生成1molH+、a极生成0.5molH2,移动1molNa+,NaOH溶液增重23g-1g=22g,D错误。
15.如图所示,其中甲池的总反应为2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O。下列说法正确的是( )
A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化为电能的装置
B.甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O
C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度
D.甲池中消耗280
mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生2.90
g固体
答案B
解析甲池是燃料电池,是化学能转化为电能的装置,乙池、丙池是电解池,是将电能转化为化学能的装置,A项错误;在燃料电池中,在负极甲醇发生失电子的氧化反应,在碱性条件下的电极反应为CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O,B项正确;电解池乙池中,电解后生成H2SO4、Cu和O2,要使溶液复原应加入CuO,C项错误;甲池中根据电极反应:O2+2H2O+4e-4OH-,消耗280mLO2(标准状况下),则转移电子0.05mol,丙装置中,电池总反应为MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑,理论上最多产生Mg(OH)2的质量为0.025mol×58g·mol-1=1.45g,D项错误。
16.下图装置中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两电极上共收集到336
mL(标准状态)气体。请回答下列问题。
(1)直流电源中,M为 极。?
(2)Pt电极上生成的物质是 ,其质量为 g。?
(3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2∶ ∶ ∶ 。?
(4)AgNO3溶液的浓度 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),硫酸的浓度 。?
(5)若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的硫酸 g。?
答案(1)正 (2)Ag 2.16 (3)2 1
(4)不变 增大 (5)45.18
解析(1)电解5.00%的稀硫酸,实际上是电解其中的水。因此在该电解池中发生反应:2H2O2H2↑+O2↑,V(H2)∶V(O2)=2∶1。由图可知d极与c极产生的气体体积之比约为2∶1,据此可确定d极为阴极,则电源的N极为负极,M极为正极。
(2)在336mL气体中,V(H2)=×336mL=224mL,则n(H2)=0.01mol;V(O2)=×336mL=112mL,则n(O2)=0.005mol。说明电路中转移了0.02mol电子,因此在b极产生Ag的质量为0.02mol×108g·mol-1=2.16g。
(3)根据前面的分析可知n(e-)∶n(Ag)∶n(O2)∶n(H2)=0.02∶0.02∶0.005∶0.01=2∶2∶∶1。
(4)由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液组成的电镀池,在通电一定时间后,在Pt电极上放电所消耗溶液中Ag+的物质的量等于Ag电极失电子给溶液补充的Ag+的物质的量,因此AgNO3溶液的浓度不变。电解5.00%的硫酸溶液,由于其中的水发生电解,水的量减少,因此硫酸浓度增大。
(5)设原5.00%的硫酸的质量为x,电解时消耗水的质量为0.01mol×18g·mol-1=0.18g,则:5.00%x=5.02%(x-0.18g),解得x=45.18g。
学科素养拔高练
17.钴酸锂等正极材料的发现助推了锂离子电池商业化的进程,对电池的性能起着决定性的作用。钴酸锂电池是目前用量最大的锂离子电池,用它作电源按如图装置进行电解。通电后,a电极上一直有气泡产生;d电极附近先出现白色沉淀(CuCl),后白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH)。下列有关叙述正确的是( )
A.已知钴酸锂电池放电时总反应为LCoO2+LixC6LiCoO2+6C,则LCoO2在负极反应,失电子
B.当外电路中转移0.2
mol电子时,电极b处有2.24
L
Cl2生成
C.电极d为阴极,电解开始时的电极反应为Cu+Cl--e-CuCl
D.随着电解的进行,U形管Ⅱ中发生了如下转化CuCl+OH-CuOH+Cl-
答案D
解析LixC6中C元素为负价,根据电池总反应可知,LixC6作为负极,则LCoO2在正极反应,得电子,故A错误;没有说明是否为标准状况,因此无法直接计算生成氯气的体积,故B错误;d电极发生的变化Cu→CuCl是氧化反应,故d极为阳极,d极反应为Cu+Cl--e-CuCl,故C错误;d电极先产生白色沉淀(CuCl),白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH),发生的反应为CuCl+OH-CuOH+Cl-,故D正确。
18.某学习小组将“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理,根据图示回答下列问题(图示中的电极均为石墨)。
(1)图1中,电解一段时间后,气球b中的气体是 (填化学式),U形管 (填“左”或“右”)边的溶液变红。?
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,电解可制备84消毒液的有效成分,则c为电源的 极;该发生器中反应的离子方程式为 。?
(3)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。下图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①阳极产生ClO2的电极反应为 。?
②当阴极产生标准状况下112
mL气体时,通过阳离子交换膜的离子的物质的量为 。?
答案(1)H2 右 (2)负 Cl-+H2OClO-+H2↑
(3)①Cl--5e-+2H2OClO2↑+4H+
②0.01
mol
解析(1)图1中,根据电子流向可知,左边电极是电解池阳极,右边电极是电解池阴极,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时阴极附近产生NaOH。
(2)要制取84消毒液,应创造氯气和氢氧化钠反应生成NaClO的环境,为了使反应更充分,则下面电极生成氯气,上面电极附近有NaOH生成,则上面电极为阴极,c为电源负极,d为电源正极。
(3)①依据题干信息,阳极上Cl-被氧化为ClO2,根据电子守恒和电荷守恒可写出电极反应。②电极上得到或失去一个电子,电解质溶液中必然有一个阳离子通过阳离子交换膜,因此当阴极产生标准状况下112mL气体时,通过阳离子交换膜的离子的物质的量为0.01mol。
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10
-第2课时 电解原理的应用
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.用石墨作为电极电解CuCl2和KCl的混合溶液,电解初期阴极和阳极析出的物质分别是( )
A.H2、Cl2
B.Cu、Cl2
C.H2、O2
D.Cu、O2
2.(2021安徽蚌埠高二统考)图甲为锌铜原电池装置,图乙为电解熔融氯化钠制备金属钠的装置。下列说法正确的是( )
A.甲装置中锌为负极,发生还原反应;铜为正极,发生氧化反应
B.甲装置中盐桥可以使反应过程中溶液保持电中性
C.乙装置中铁极的电极反应为:2Na-2e-2Na+
D.乙装置中B是氯气出口,A是钠出口
3.在下列装置中,MSO4和NSO4是两种常见金属的易溶盐。当K闭合时,S从右到左通过交换膜移向M极,下列分析正确的是( )
A.溶液中c(M2+)减小
B.N的电极反应为:N-2e-N2+
C.X电极上有H2产生,发生还原反应
D.反应过程中Y电极周围生成白色胶状沉淀
4.欲在金属表面镀银,应把金属镀件作为电镀池的阴极。下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是( )
A.Ag和AgCl溶液
B.Ag和AgNO3溶液
C.Pt和Ag2CO3溶液
D.Pt和Ag2SO4溶液
5.关于镀铜和电解精炼铜,下列说法中正确的是( )
A.都用粗铜作为阳极、纯铜作为阴极
B.电解质溶液的成分都保持不变
C.阳极反应都只有Cu-2e-Cu2+
D.阴极反应都只有Cu2++2e-Cu
6.用下图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是( )
A.用石墨作为阳极,铁作为阴极
B.阳极的电极反应为:Cl-+2OH--2e-ClO-+H2O
C.阴极的电极反应为:2H2O+2e-H2↑+2OH-
D.除去CN-的反应为:2CN-+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
7.用铂作为电极电解某种溶液,通电一段时间,溶液的酸性增强,并且在阳极得到0.56
L气体,阴极得到1.12
L气体(两种气体均在相同条件下测定)。由此可知溶液可能是( )
A.稀盐酸
B.KNO3溶液
C.CuSO4溶液
D.稀硫酸
8.如图是电解饱和氯化钠溶液(含酚酞)的装置。
收集有毒气体的装置省略没有画出,两电极均是惰性电极。
(1)a电极的名称是 。?
(2)电解过程中观察到的现象是 。?
(3)鉴定N出口的气体最简单的方法是 。?
(4)电解总反应的离子方程式为 。?
(5)若将b电极换成铁电极,写出在电解过程中U形管底部出现的现象: 。?
关键能力提升练
9.电解饱和食盐水(a为饱和食盐水),若生成4
mol的NaOH,下列说法正确的是
( )
A.在X电极生成2
mol
Cl2
B.在X电极生成2
mol
H2
C.在Y电极生成4
mol
Cl2
D.NaOH在Y电极生成
10.电解降解法可用于治理水体硝酸盐污染,将N降解成N2的电解装置如下图所示。下列说法正确的是( )
A.电源的正极为b极
B.电解时H+从膜右侧迁移到膜左侧
C.Ag-Pt电极反应为2H2O-4e-4H++O2↑
D.若转移的电子数为1.204×1024,生成N25.6
g
11.电解100
mL含c(H+)=0.30
mol·L-1的下列溶液,当电路中通过0.04
mol电子时,理论上析出金属质量最大的是( )
A.0.10
mol·L-1Ag+
B.0.20
mol·L-1Zn2+
C.0.20
mol·L-1Cu2+
D.0.20
mol·L-1Pb2+
12.将1
L含0.4
mol
CuSO4和0.4
mol
NaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3
mol铜,则在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体积是( )
A.5.6
L
B.6.72
L
C.13.44
L
D.11.2
L
13.甲、乙两个电解池均以Pt为电极且互相串联。甲池盛有AgNO3溶液,乙池盛有一定量的某盐溶液,通电一段时间后,测得甲池阴极质量增加2.16
g,乙池电极析出0.24
g金属,则乙池中溶质可能是( )
A.CuSO4
B.MgSO4
C.Al(NO3)3
D.Na2SO4
14.用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是( )
A.阴极与阳极产生的气体体积比为1∶2
B.b极的电极反应为2H2O-2e-O2↑+4H+
C.产品室中发生的反应是H++B(OHB(OH)3+H2O
D.每增加1
mol
H3BO3产品,NaOH溶液增重44
g
15.如图所示,其中甲池的总反应为2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O。下列说法正确的是( )
A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化为电能的装置
B.甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O
C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度
D.甲池中消耗280
mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生2.90
g固体
16.下图装置中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两电极上共收集到336
mL(标准状态)气体。请回答下列问题。
(1)直流电源中,M为 极。?
(2)Pt电极上生成的物质是 ,其质量为 g。?
(3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2∶ ∶ ∶ 。?
(4)AgNO3溶液的浓度 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),硫酸的浓度 。?
(5)若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的硫酸 g。?
学科素养拔高练
17.钴酸锂等正极材料的发现助推了锂离子电池商业化的进程,对电池的性能起着决定性的作用。钴酸锂电池是目前用量最大的锂离子电池,用它作电源按如图装置进行电解。通电后,a电极上一直有气泡产生;d电极附近先出现白色沉淀(CuCl),后白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH)。下列有关叙述正确的是( )
A.已知钴酸锂电池放电时总反应为LCoO2+LixC6LiCoO2+6C,则LCoO2在负极反应,失电子
B.当外电路中转移0.2
mol电子时,电极b处有2.24
L
Cl2生成
C.电极d为阴极,电解开始时的电极反应为Cu+Cl--e-CuCl
D.随着电解的进行,U形管Ⅱ中发生了如下转化CuCl+OH-CuOH+Cl-
18.某学习小组将“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理,根据图示回答下列问题(图示中的电极均为石墨)。
(1)图1中,电解一段时间后,气球b中的气体是 (填化学式),U形管 (填“左”或“右”)边的溶液变红。?
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,电解可制备84消毒液的有效成分,则c为电源的 极;该发生器中反应的离子方程式为 。?
(3)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。下图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①阳极产生ClO2的电极反应为 。?
②当阴极产生标准状况下112
mL气体时,通过阳离子交换膜的离子的物质的量为 。?
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