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第 17 讲 电解池 金属的腐蚀与防护
【练基础】
1.下列关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是( )
A．Fe电极作阳极，发生氧化反应
B．Cl－向石墨极作定向移动
C．石墨电极反应：Fe3＋＋3e－===Fe
D．电解池发生总反应：2Cl－＋2Fe3＋=====Cl↑＋2Fe2＋
2
【答案】A
【解析】A项，电子流出的一极是电源的负极，故Fe连接电源的正极，为阳极，发生氧化反应，正确；
B项，电解质溶液中，阴离子向阳极移动，Fe为阳极，Cl－向Fe极作定向移动，错误；C项，石墨电极是
电解池的阴极，发生还原反应，电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，错误；D项，Fe为阳极，是活性电极，Fe
被氧化生成Fe2＋，石墨是电解池的阴极，Fe3＋发生还原反应生成Fe2＋，故电解池发生的总反应：Fe＋2Fe3＋
=====3Fe2＋，错误。
2．四个电解装置都以Pt做电极，它们分别装有如下电解质溶液，电解一段时间后，测定其pH变化，
所记录的结果正确的是( )
选项 A B C D
电解质溶液 HCl AgNO KOH BaCl
3 2
pH变化 减小 增大 增大 不变
【答案】C
【解析】电解盐酸，溶质HCl的量减少，溶剂的量不变，所以酸性减弱，pH增大，A项错误；电解硝
酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气，溶液酸性增强，pH减小，B项错误；电解氢氧化钾溶液的实质是电解
水，溶质的量不变，溶剂减少，碱性增强，pH增大，C项正确；电解氯化钡溶液得到氢氧化钡、氢气和氯
气，溶液碱性增强，pH增大，D项错误。
3．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全
正确的是( )选项 A B C D
a电极 阳极 阴极 阳极 阴极
d电极 正极 正极 负极 负极
Q离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子
【答案】B
【解析】电子从电源的负极流出，故a是阴极，d是正极，溶液中的阳离子Q移向阴极a。
4．观察如图装置，下列说法正确的是( )
A．a、b接电流表，该装置一定为原电池
B．a、b接直流电源，该装置一定为电解池
C．a、b接直流电源，铁可能不易被腐蚀
D．a、b接电流表或接直流电源，铁都可能是负极
【答案】C
【解析】A项，a、b接电流表，若液体c为非电解质溶液，不满足原电池的构成条件，不能形成原电
池，错误；B项，若液体c为非电解质溶液，溶液不导电，所以不能发生电解，即不是电解池，错误；C
项，若该装置是电解池，Fe与负极相连时做阴极被保护，即铁可能不易被腐蚀，正确；D项，接直流电源
时，该装置可能为电解池，Fe可能做阴极或阳极，错误。
5．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，
防护原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B．通电时，阴极上的电极反应为2HO＋2e－===H ↑＋2OH－
2 2C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===Zn
D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
【答案】C
【解析】锌环与电源的正极相连，为阳极，发生氧化反应，A项正确；断电时，Zn比铁活泼，作负极，
电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，C项错误。
6．在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精铜砂，在向日
本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结
果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是( )
A．精铜砂装载过多导致沉船
B．运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大，超过船的承载能力
C．在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀
D．在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作为阳极而被氧化腐蚀
【答案】C
【解析】在潮湿的环境中，Cu、Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀。
7．如图是某课题组设计的一种利用电解原理制取HO 并用来处理工业废氨水的装置。为了不影响
2 2
HO 的产量，需向废氨水中加入适量硝酸调节溶液的pH约为5。下列说法正确的是( )
2 2
A．阴极的电极反应式为2HO－4e－===4H＋＋O↑
2 2
B．阳极的电极反应式为O＋2H＋＋2e－===H O
2 2 2
C．处理废氨水的过程中所发生的反应为
3HO＋2NH ·H O===8H O＋N↑
2 2 3 2 2 2
D．工作过程中阳极附近溶液的pH逐渐增大
【答案】C
【解析】根据题给装置图可知，阳极的电极反应式为2HO－4e－===4H＋＋O↑，阴极的电极反应式为
2 2
O＋2H＋＋2e－===H O，故A、B项错误。根据题图可知，HO 可将NH ·H O氧化为N，C项正确。根据
2 2 2 2 2 3 2 2
电极反应式可知，工作过程中阳极上生成氢离子，所以阳极附近溶液的pH逐渐减小，D项错误。
8．电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是( )
A．电解时以硫酸铜溶液做电解液，精铜做阳极B．粗铜与电源负极相连，发生氧化反应
C．阴极上发生的反应是Cu2＋＋2e－===Cu
D．电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥
【答案】C
【解析】A项，精铜应做阴极；B项，粗铜应做阳极，与电源正极相连；D项，Fe、Zn比Cu活泼，
在阳极先放电，不会形成阳极泥。
9．科学家采用碳基电极材料设计了一种制取氯气的新工艺方案，装置如图所示。下列说法错误的是(
)
A.反应过程中需要不断补充Fe2＋
B．阳极反应式是2HCl－2e－===Cl↑＋2H＋
2
C．电路中转移1 mol电子，消耗标况下氧气5.6 L
D．电解总反应可看作是4HCl(g)＋O(g)=====2Cl(g)＋2HO(g)
2 2 2
【答案】A
【解析】HCl在阳极失电子，发生氧化反应，生成Cl 和H＋，Fe3＋在阴极得电子，还原成Fe2＋，Fe2
2
＋、H＋、O 反应生成Fe3＋和HO，Fe2＋、Fe3＋在阴极循环，A错误；HCl在阳极失电子生成Cl 和H＋，电
2 2 2
极反应式为2HCl－2e－===Cl↑＋2H＋，B正确；根据电子得失守恒有O～4e－，电路中转移1 mol电子，消
2 2
耗0.25 mol氧气，标准状况下体积为5.6 L，C正确；由图可知，反应物为HCl(g)和O(g)，生成物为
2
HO(g)和Cl(g)，故电解总反应可看作是4HCl(g)＋O(g)=====2Cl(g)＋2HO(g)，D正确。
2 2 2 2 2
10. 下列关于如图所示装置说法正确的是( )
A．装置中电子移动的途径是负极→Fe→M溶液→石墨→正极
B．若M为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClO
C．若M为FeCl 溶液，可以实现石墨上镀铁
2
D．若M是海水，该装置是通过牺牲阳极的阴极保护法使铁不被腐蚀
【答案】B【解析】装置中电子移动的途径是负极→Fe，石墨→正极，电子不能在溶液中传递，A错误；若M为
NaCl溶液，通电一段时间后，阴极产生的NaOH与阳极产生的Cl 发生反应生成NaCl和NaClO，所以溶液
2
中可能有NaClO，B正确；若M为FeCl 溶液，石墨为阳极，发生氧化反应，不可能实现石墨上镀铁，C
2
错误；若M是海水，该装置是电解池，是通过外加电流的阴极保护法使铁不被腐蚀，而不是牺牲阳极的阴
极保护法，D错误。
【练提升】
1．利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图所示。H＋、O、
2
NO等共存物的存在会影响水体修复效果，定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为n，其中用于有效
t
腐蚀的电子的物质的量为n。下列说法错误的是( )
e
A．反应①②③④均在正极发生
B．单位时间内，三氯乙烯脱去a mol Cl时n＝a mol
e
C．④的电极反应式为NO＋10H＋＋8e－===NH＋3HO
2
D．增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量，可使n增大
t
【答案】B
【解析】A.由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知，反应①②③④均为得电子的反应，所
以应在正极发生；B.三氯乙烯C HCl 中C原子化合价为＋1价，乙烯中C原子化合价为－2价，1 mol
2 3
C HCl 转化为1 mol C H 时，得到6 mol电子，脱去3 mol氯原子，所以脱去a mol Cl时n＝2a mol；C.由
2 3 2 4 e
示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化：NO＋8e－——NH，由于生成物中有NH，所以只能用H＋
和HO来配平该反应，而不能用HO和OH－来配平，所以④的电极反应式为NO＋10H＋＋8e－===NH＋
2 2
3HO；D.增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量，可以增大小粒径ZVI和正极的接触面积，加快ZVI释
2
放电子的速率，可使n增大。
t
2．以铅蓄电池为电源，通过电解法制备酒石酸(C HO，简写为RH)的原理如图所示(A、B为惰性电
4 6 6 2
极，a、b为离子交换膜)：下列叙述不正确的是( )
A．N极的电极反应式为PbO ＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO＋2HO
2 4 2
B．b为阳离子交换膜
C．阴极反应为2HO＋2e－===H ↑＋2OH－，阴极区溶液pH增大
2 2
D．铅蓄电池中消耗2 mol H SO 时，理论上生成2 mol RH
2 4 2
【答案】BD
【解析】电解的目的为制备RH，则装置右侧为产品室，若原料室中的R2－通过阴离子交换膜进入产
2
品室与H＋结合，则可制得RH，所以电极B上应为HO放电，生成O 和H＋，即电极B为阳极，电极反应
2 2 2
式为2HO－4e－===O ↑＋4H＋，b为阴离子交换膜，N为正极，M为负极，电极A为阴极。N为铅蓄电池
2 2
正极，电极反应式为PbO ＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO＋2HO，A项正确；根据上述分析可知，b为阴离子
2 4 2
交换膜，B项错误；阴极应为HO放电，生成H 和OH－，故电极反应为2HO＋2e－===H ↑＋2OH－，OH－
2 2 2 2
浓度增大，pH增大，C项正确；铅蓄电池放电时总反应为Pb＋PbO ＋2HSO ===2PbSO＋2HO，当电池
2 2 4 4 2
中消耗2 mol H SO 时，电路中转移2 mol e－，根据电极B上的电极反应2HO－4e－===O ↑＋4H＋可知，转
2 4 2 2
移2 mol e－，产品室有2 mol H＋生成，又R2－＋2H＋===RH ，所以理论上可生成1 mol RH ，D项错误。
2 2
3.现用Pt电极电解1 L浓度均为0.1 mol·L－1的HCl、CuSO 的混合溶液，装置如图。下列说法正确的
4
是( )
A．电解开始时阴极有H 放出
2
B．电解开始时阳极上发生：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，SO不参与电极反应
【答案】D
【解析】依据放电顺序，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Cl，故A、B错误；由阴极反应Cu2＋＋2e－===Cu，n(Cu2＋)＝0.1 mol，当电路中通过电子
2
的量达到0.2 mol时，此时Cu2＋消耗完毕，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HO电离产生的OH－开始在阳极放电，SO不参与电极反应，故D正确。
2
4．如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H NCONH)的化学能直接转化为电能，并生成环境友好
2 2
物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是( )
A．乙装置中溶液颜色会变浅
B．铁电极应与Y相连接
C．M电极反应式：HNCONH＋HO－6e－===CO ↑＋N↑＋6H＋
2 2 2 2 2
D．当N电极消耗0.25 mol气体时，铜电极质量减少16 g
【答案】C
【解析】乙装置为电镀装置，电镀液的浓度不变，因此溶液颜色不变，A项错误；电镀时，待镀金属
做阴极，与电源负极相连，而N电极上O 转化为HO发生还原反应，N电极为正极，B项错误；M电极为
2 2
负极，发生氧化反应：HNCONH＋HO－6e－===CO ↑＋N↑＋6H＋，C项正确；根据N电极反应式：O＋
2 2 2 2 2 2
4H＋＋4e－===2H O以及铜电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋，各电极上转移电子数相等，可得关系式：O～
2 2
2Cu，则当N电极消耗0.25 mol O 时，铜电极质量减少0.25 mol×2×64 g·mol－1＝32 g，D项错误。
2
5．我国科学家设计了一种太阳能驱动从海水中提取金属锂的装置，示意图如图所示。该装置工作时，
下列说法正确的是( )
A．铜箔上的电势比催化电极上的高
B．海水的pH变大
C．若转移1 mol电子，理论上铜箔增重7 g
D．固体陶瓷膜可用质子交换膜代替
【答案】C
【解析】根据海水提取金属锂的装置图知，催化电极上放出气体，为氯离子放电生成氯气，因此催化电极为阳极，则铜箔为阴极，铜箔上的电势比催化电极上的低，故A错误；海水中的锂离子和氯离子放电，
海水的pH基本不变，故B错误；根据转移电子数相等，若导线中转移1 mol电子，则铜箔上产生1 mol
Li，质量为7 g，故C正确；因为催化电极为阳极，放出氯气，铜箔为阴极，形成金属锂，所以固体陶瓷膜
为阳离子交换膜，不能用质子交换膜代替，故D错误。
6．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电
解水制高纯氢，工作示意图如图所示。通过控制开关连接K 和K，可交替得到H 和O。下列有关说法错
1 2 2 2
误的是( )
A．制H 时，开关应连接K，产生H 的电极反应式是2HO＋2e－===H ↑＋2OH－
2 1 2 2 2
B．当开关连接K 时，电极3的反应式为Ni(OH) －e－＋OH－===NiO(OH)＋HO
2 2 2
C．当开关连接K 时，电极2作阳极，得到O
2 2
D．电极3的作用是分别作阳极材料和阴极材料，利用NiO(OH)和Ni(OH) 的相互转化提供电子转移
2
【答案】B
【解析】开关连接K，电极1为阴极，水得电子生成氢气，产生H 的电极反应式是2HO＋2e－
1 2 2
===H ↑＋2OH－，故A正确；当开关连接K 时，电极3为阴极，发生还原反应，反应式为NiO(OH)＋e－＋
2 2
HO===Ni(OH) ＋OH－，故B错误；当开关连接K 时，电极2连接电源正极，电极2作阳极，发生氧化反
2 2 2
应得到O，故C正确；当开关连接K 时，电极3为阳极；开关连接K 时，电极3为阴极；电极3的作用
2 1 2
是分别作阳极材料和阴极材料，利用NiO(OH)和Ni(OH) 的相互转化提供电子转移，故D正确。
2
7．(1)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态。雾霾中含有大量的
污染物NO，可以被含Ce4＋的溶液吸收，生成NO、NO(二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸
收液中的NO转化为无毒物质，同时再生Ce4＋，其原理如图所示：
①Ce4＋从电解槽的________(填字母代号)口流出。②写出阴极的电极反应式：_________________________________________________。
(2)如图所示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO 转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入
2
NO的电极反应式为________________；若通入的NO体积为4.48 L(标准状况下)，则另外一个电极通入的
SO 的质量至少为________ g。
2
(3)一种利用HS电催化制氢并最终制得硫酸的装置如图所示：
2
①b接电源的________(填“正”或“负”)极，阳极的电极反应式为_______________。
②写出一个SO 经一步反应转化为HSO 的化学方程式：___________________________
2 2 4
_______________________________________________________。
【解析】(1)①生成Ce4＋，则Ce3＋－e－===Ce4＋，Ce4＋在阳极生成，从a口流出；②NO转化为无毒物
质，则NO在阴极得电子，转化为N，结合电子得失守恒、电荷守恒可得阴极电极反应为2NO＋8H＋＋6e
2
－===N ↑＋4HO。(2)根据电解装置，NO和SO 转化为硫酸铵，说明NO转化成NH，即NO在阴极上发生：
2 2 2
NO＋6H＋＋5e－===NH＋HO；阳极反应式为SO ＋2HO－2e－===4H＋＋SO，根据得失电子守恒，有关系
2 2 2
式2NO～10e－～5SO ，求出SO 的质量为＝32 g。(3)a电极硫化氢转化为二氧化硫，硫元素化合价升高，
2 2
发生氧化反应，为阳极，①b接电源的负极，阳极的电极反应式为HS＋2HO－6e－===SO＋6H＋。②SO
2 2 2 2
经一步反应转化为HSO 的化学方程式：SO ＋HO===H SO 。
2 4 2 2 2 2 4
【答案】(1)①a ②2NO＋8H＋＋6e－===N ↑＋4HO
2 2
(2)NO＋6H＋＋5e－===NH＋HO 32
2
(3)①负 HS＋2HO－6e－===SO＋6H＋
2 2 2
②SO ＋HO===H SO
2 2 2 2 4
8．Ⅰ.高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾(K FeO)不仅是一种理想的水处理剂，
2 4
而且高铁电池的研制也在进行中。图1是高铁电池的模拟实验装置：(1)该电池放电时正极的电极反应式为_____________________________________。
(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向________(填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换
膜代替盐桥，则钾离子向________(填“左”或“右”)移动。
(3)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有
________________________________________________________________________。
Ⅱ.电解制取KIO
3
电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应3I＋6KOH=== 5KI＋KIO ＋
2 3
3HO，将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应
2
的电极反应式为_________________________；电解过程中阴极附近溶液pH________(填“变大”“变小”
或“不变”)。
【解析】Ⅰ.(1)根据题图1可知，该电池中C做正极，正极上FeO发生还原反应：FeO＋4HO＋3e－
2
===Fe(OH) ＋5OH－。(3)根据题图2可知，高铁电池具有使用时间长、工作电压稳定的优点。
3
Ⅱ.阳极附近的阴离子有碘离子、碘酸根离子和氢氧根离子，电解过程中阳极上碘离子失去电子生成碘
酸根离子，电极反应式为I－＋6OH－－6e－===IO＋3HO；阴极上氢离子放电生成氢气，所以阴极附近水的
2
电离平衡被破坏，溶液中的氢氧根离子浓度增大，pH变大。
【答案】Ⅰ.(1)FeO＋4HO＋3e－===Fe(OH) ＋5OH－ (2)右 左 (3)使用时间长、工作电压稳定
2 3
Ⅱ.I－＋6OH－－6e－===IO＋3HO 变大
2
9．(1)氢碘酸也可以用“电解法”制备，装置如图所示。其中双极膜(BPM)是阴、阳复合膜，在直流电
的作用下，阴、阳膜复合层间的HO解离成H＋和OH－；A、B为离子交换膜。
2①B膜最佳应选择________。
②阳极的电极反应式是____________________________________________________。
③少量的I－因浓度差通过BPM膜，若撤去A膜，其缺点是_______________________
_____________________________________________________。
(2)利用电化学高级氧化技术可以在电解槽中持续产生·OH，使处理含苯酚(C HOH)废水更加高效，装
6 5
置如下图所示。已知a极主要发生的反应是O 生成HO，然后在电解液中产生·OH并迅速与苯酚反应。
2 2 2
①b极连接电源的________极(填“正”或“负”)。
②a极的电极反应式为______________________________________________________。
③除电极反应外，电解液中主要发生的反应方程式有___________________________。
【解析】(1)①从图上看，右端的BPM膜和B膜之间产生NaOH，BPM膜提供OH－，B膜最好是Na＋
交换膜；②阳极附近溶液为硫酸溶液，水电离出的氢氧根离子失电子，故阳极的电极反应式为2HO－4e－
2
===O ↑＋4H＋；③A膜应为阳离子交换膜，阳极产生的H＋透过A膜和少量的I－反应得到少量的HI，若撤
2
去A膜，I－会在阳极失电子得到碘单质，沉积在阳极表面，损伤阳极板。(2)①a极主要发生的反应是O 生
2
成HO，O元素化合价降低、得到电子、发生还原反应，则a电极为阴极、与电源负极相接，所以b电极
2 2
为阳极、与电源正极相接；②a电极为阴极，O 得到电子生成HO，电解质溶液显酸性，电极反应式为O
2 2 2 2
＋2e－＋2H＋===H O；③HO 分解产生·OH，化学方程式为HO===2·OH，·OH除去苯酚生成无毒的氧化
2 2 2 2 2 2
物，该氧化物为CO，反应的化学方程式为C HO＋28·OH===6CO ↑＋17HO。
2 6 6 2 2
【答案】(1)①Na＋交换膜 ②2HO－4e－===O ↑＋4H＋
2 2
③I－会在阳极失电子得到碘单质，沉积在阳极表面，损伤阳极板
(2)①正 ②O＋2e－＋2H＋===H O ③C HO＋28·OH===6CO ↑＋17HO
2 2 2 6 6 2 210．电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
(1)二氧化氯(ClO )为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前
2
已开发出用电解法制取ClO 的新工艺如图所示：
2
①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO 。产生ClO 的电极应连接电源的
2 2
________(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_____________________
_____________________________________________________________________________。
②a极区pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中应使用________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)电解KMnO 溶液制备KMnO 。工业上，通常以软锰矿(主要成分是MnO )与KOH的混合物在铁坩
2 4 4 2
埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的KMnO ，化学方程式为
2 4
________________________________________________________________________。
用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解KMnO 溶液可制备KMnO 。上述过程用流程图表
2 4 4
示如下：
则D的化学式为________；阳极的电极反应式为__________________________；阳离子迁移方向是
____________________________。
(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH NO ，其工作原理如图所示：
4 3
①阴极的电极反应式为___________________________________________________。
②将电解生成的HNO 全部转化为NH NO ，则通入的NH 与实际参加反应的NO的物质的量之比至少
3 4 3 3为________________。
【解析】(1)①根据题意可知，Cl－放电生成ClO 的电极为阳极，接电源的正极。根据元素守恒，有水
2
参加反应，同时生成H＋，电极反应式为Cl－－5e－＋2HO===ClO ↑＋4H＋；②a极区为阴极区，电极反应
2 2
式：2HO＋2e－===H ↑＋2OH－，阴极区OH－浓度增大，溶液的pH增大；③根据溶液中电荷守恒的规律，
2 2
图中应使用阳离子交换膜。(2)软锰矿(主要成分是MnO )与KOH小火加热至熔融，得到KMnO ，Mn元素
2 2 4
化合价由＋4价升为＋6价，则空气中的O 作氧化剂，化学方程式为2MnO ＋4KOH＋O 2KMnO ＋
2 2 2===== 2 4
2HO；电解锰酸钾溶液时，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2HO＋2e－===H ↑＋
2 2 2
2OH－，K＋通过阳离子交换膜由左侧向右侧迁移，所以D是氢氧化钾溶液，阳极上MnO失电子生成
MnO，电极反应式为MnO－e－===MnO。(3)①由图示可知，NO在阴
极上得电子生成NH，电极反应式为NO＋5e－＋6H＋===NH＋HO；②NO在阳极上失电子生成NO，
2
电极反应式为NO－3e－＋2HO===NO＋4H＋，电解总反应式为8NO＋7HO=====3NH NO ＋2HNO，故当
2 2 4 3 3
实际参加反应的NO为8 mol时，要将电解生成的HNO 全部转化为NH NO ，还应通入2 mol NH ，则
3 4 3 3
n(NH )∶n(NO)＝2 mol∶8 mol＝1∶4。
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【答案】(1)①正极 Cl－－5e－＋2HO===ClO ↑＋4H＋ ②增大 ③阳
2 2
(2)2MnO ＋4KOH＋O 2KMnO ＋2HO KOH MnO－e－===MnO K＋由阳离子交换膜左侧向右
2 2===== 2 4 2
侧迁移 (3)①NO＋5e－＋6H＋===NH＋HO ②1∶4
2
