电解原理在化学工业中有广泛应用。图2-20表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:图2-20若X、Y都是惰性电

电解原理在化学工业中有广泛应用。图2-20表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:图2-20若X、Y都是惰性电

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电解原理在化学工业中有广泛应用。图2-20表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:

图2-20
若X、Y都是惰性电极,a是氯化钠饱和溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
(1)电解池中X极上的电极反应式为_____________________,在X极附近观察到的现象_____________________________________________________________________________。
(2)Y电极上的电极反应式为____________________________,检验该电极反应产物的方法是____________________________________________________________。
答案
(1)2H++2e-====H2↑ 有气泡产生,溶液变红  (2)2Cl--2e-====Cl2↑ 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近Y极附近的支管口,观察试纸能否变蓝色
解析
主要根据电解的原理,分析哪种离子向阴极移动,哪种离子向阳极移动。分清哪种离子得失电子,再根据产生的气体的性质,检验气体的存在。
举一反三
(1)为了提高生活用水的卫生标准,自来水厂常同时使用Cl2和FeSO4·7H2O进行消毒、净化,以改善水质,其原因是_____________________________。
(2)为了延长液氯***菌时间,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时,还加入少量液氨,其反应的化学方程式为:NH3+HClOH2O+NH2Cl(一氯氨)。已知NH2Cl比HClO稳定,试分析加液氨能延长液氯***菌时间的原因是______________________________。
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把下列14种能源按要求填入下表,并指出哪些是不可再生能源。
煤、石油、水力、汽油、铀、薪柴、酒精、天然气、液化气、热水、煤气、蒸汽、风力、电。
 
一次能源
二次能源
燃料能源
 
 
非燃料能源
 
 

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已知碳与氯气很难直接化合,请你推测CH4在Cl2中燃烧的方程式:__________________。
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阳离子交换膜能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阳离子使向阴极迁移,阴离子交换膜则能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阴离子使向阳极迁移。同时在电解槽(称为“电渗析器”)中使用合适型号的这两种膜(简称“阳膜”和“阴膜”),可以在直流电场的作用下进行海水的电渗析脱盐而使海水淡化。
海水中主要离子的含量平均值如下:
Cl18 980 mg·L-1,Na+:10 560 mg·L-1:2 560 mg·L-1,Mg2+:1 272 mg·L-1,Ca2+:400 mg·L-1,K+:380 mg·L-1,HCO3:142 mg·L-1
海水在电渗析器中部分变成淡水的原理,示意图如图2-21所示电渗析器中由许多对阳、阴膜围成的许多“隔室”的宽度都很窄。脱盐时,各隔室相间流动着“淡水”和“浓水”;在流动着“极水”的以石墨为电极材料的两极发生电解反应。根据需要,可将几台电渗析器串联使用。图中标写的离子符号,提供思考其在电场中的迁移方向。

图2-21
回答下列问题:
(1)分别写出海水在电渗析器中脱盐时所得主要阳极产物和主要阴极产物的化学式。用以石棉布为隔膜的一般的惰性阳极电解槽来电解海水,能用以生产H2吗?为什么?
(2)致力于发展电渗析法、反渗透法等海水淡化新技术的直接社会效益是什么?
(3)已成功地联合应用海水淡化新技术和一般的离子交换树脂净水法,由海水制得纯水。又知海洋水能源(海洋水能发电)有其巨大的开发前景。你认为应怎样综合开发海洋能源,促成人类进入氢能时代?
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工业上为了处理含离子的酸性废水,采用以下处理方法:
①往工业废水中加入适量食盐。
②以铁作为阳极进行电解。
③鼓入空气。经过一段时间后,使废水中含铬量降到可排放的标准。
请用已学过的化学知识解释处理含离子的工业废水的原因。
注:Fe(OH)3开始沉淀的pH为2.7,沉淀完全的pH为3.7。Fe(OH)2开始沉淀的pH为7.6,沉淀完全的pH为9.6,并且Fe(OH)2呈絮状沉淀,不易从溶液中除去。
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