Question

電化學原理在工業生產中有著重要的作用，請利用所學知識回答有關問題。
（1）用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實際意義，將硫化物轉變為多硫化物是電解法處理硫化氫廢氣的一個重要內容。如圖，是電解產生多硫化物的實驗裝置：

①已知陽極的反應為（x＋1）S^2－=S_x＋S^2－＋2xe^－，則陰極的電極反應式是________________________________________________________________________。
當反應轉移x mol電子時，產生的氣體體積為____________（標準狀況下）。
②將Na₂S·9H₂O溶于水中配制硫化物溶液時，通常是在氮氣氣氛下溶解。其原因是（用離子反應方程式表示）：___________________________________________________。
（2）MnO₂是一種重要的無機功能材料，制備MnO₂的方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO₄溶液，陽極的電極反應式為______________________。現以鉛蓄電池為電源電解酸化的MnSO₄溶液，如圖所示，鉛蓄電池的總反應方程式為_______________________________________________，當蓄電池中有4 mol H^＋被消耗時，則電路中通過的電子的物質的量為________，MnO₂的理論產量為________g。

（3）用圖電解裝置可制得具有凈水作用的FeO₄^2-。實驗過程中，兩極均有氣體產生，Y極區溶液逐漸生成FeO₄^2-。

①電解過程中，X極區溶液的pH________（填“增大”“減小”或“不變”）。
②電解過程中，Y極發生的電極反應為Fe－6e^－＋8OH^－=FeO₄^2-＋4H₂O和________________________________________________________________________，
若在X極收集到672 mL氣體，在Y極收集到168 mL氣體（均已折算為標準狀況時氣體體積），則Y電極（鐵電極）質量減少________g。

Answer 1

（1）①2H₂O＋2e^－=2OH^－＋H₂↑（或2H^＋＋2e^－=H₂↑）　11.2x L
②2S^2－＋O₂＋2H₂O=2S↓＋4OH^－
（2）Mn^2＋－2e^－＋2H₂O=MnO₂＋4H^＋
Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄=2PbSO₄＋2H₂O
2 mol　87
（3）增大　4OH^－－4e^－=2H₂O＋O₂↑　0.28

解析