Question

【題目】電解原理在化學工業中有廣泛應用。

（1）利用下圖裝置電解制備NaOH，兩電極區電解液分別為NaOH和NaCl溶液。

①B極區電解液為____________溶液（填化學式），A極要連接電源的_________(填“正”或“負”)極。

②陽極電極反應式為__________________________________________，電解過程中Na+向____________電極遷移（填“A”或“B”）。

③電解總反應的離子方程式是________________________________________________。

（2）利用下圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。

①若X為碳電極，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于________處。（填“A”、“B”或“C”）

②若X為鋅電極，開關K置于A處，該電化學防護法稱為______________________。

Answer 1

【答案】 NaOH 正 2Cl—2e=Cl2↑ B 2Cl－+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH－ C 犧牲陽極的陰極保護法(或：犧牲陽極保護法)

【解析】(1)電解制備NaOH，兩電極區電解液分別為NaOH和NaCl溶液，由圖可知，右側生成氫氣，則B中氫離子放電，可知B為陰極，在B中制備NaOH，B極區電解液為NaOH溶液；Na+由A經過陽離子交換膜向B移動；A中為NaCl溶液，氯離子放電生成氯氣，則陽極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑。

①根據上述方向，B極區電解液為NaOH溶液，A極要連接電源的正極，故答案為：NaOH；正；

②陽極電極反應式為2Cl—2e=Cl2↑，電解過程中Na+向B電極遷移，故答案為：2Cl—2e=Cl2↑；B；

③電解總反應的離子方程式為2Cl－+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH－，故答案為：2Cl－+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH－；

(2)①若 X 為碳棒，開關 K 應置于A處，構成原電池，Fe為負極，加速Fe的腐蝕；開關 K 應置于B處，構成電解池，Fe為陽極，加速鐵的腐蝕；開關 K 應置于C處，構成電解池，Fe為陰極，被保護，減緩鐵的腐蝕，故答案為：C；

②若 X 為鋅，開關 K 應置于A處，構成原電池，Zn為負極，Fe被保護，減緩鐵的腐蝕，該方法為犧牲陽極的陰極保護法，故答案為：犧牲陽極的陰極保護法。

點晴：在金屬的腐蝕與防護中，解答時要從鋼鐵生銹的條件方面進行分析、判斷，從而找出科學的防銹方法。常見的電化學方法有：犧牲陽極的陰極保護法--被保護的金屬上連接一種更活潑的金屬，被保護的金屬作原電池的正極；外加電流的陰極保護法--被保護的金屬與電源的負極相連，作電解池的陰極。