Question

電化學與生產生活密切相關．請運用相關知識回答下列問題：
（1）如圖1為某同學設計的裝置，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液制備家用環保型消毒液（NaClO溶液）發生器．
若通電時，為使生成的Cl₂被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，
則電源的a電極名稱為

 

極（填“正”、“負”、“陰”或“陽”），
裝置溶液中反應生成NaClO的離子方程式為：

 

．
（2）該消毒液還具有的化學性質是

 

（填序號）．
A．強氧化性   B．強還原性   C．不穩定性    D．漂白性E．弱酸性
（3）設計方案，對該消毒液對碳鋼制品的腐蝕原理實施探究．
①用燒杯取少量樣品，將一顆光亮的普通碳鋼釘放入燒杯，浸泡一段時間．預期的實驗現象是

 

．
②為了進一步探究鐵釘在該漂白劑（NaClO）溶液中的腐蝕原理，現設計了如圖2實驗裝置，請寫出碳（C）極上發生的電極反應式：

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）由裝置圖可知上端應生成氫氣，則a為負極，在電解池的陰極上是陽離子得電子發生得電子的還原反應，在陽極上是陰離子發生失電子的氧化反應；氯氣可以和強堿反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（2）該消毒液的有效成分為NaClO；
（3）①用燒杯取少量樣品，將一顆光亮的普通碳鋼釘放入燒杯，可發生電化學腐蝕；
②碳為正極，發生還原反應．

解答： 解：（1）用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，若通電時，為使生成的Cl₂被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，則電解池的下端產生的是氯氣，上端產生的是氫氣，電解池的陰極上是陽離子氫離子得電子發生得電子的還原反應，生成氫氣，在陽極上是陰離子氯離子發生失電子的氧化反應，生成氯氣，所以a是正極，b是負極，氯氣和氫氧化鈉反應的實質是：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：負； Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）在消毒液中，次氯酸鈉具有氧化性，還具有漂白性，故答案為：AD；
（3）①在此情況下發生金屬鐵的吸氧腐蝕，最終會生成氫氧化鐵沉淀，故答案為：鋼釘表面有紅褐色物質生成；
②在該原電池裝置中，金屬鐵為負極，碳棒上發生得電子的還原反應，即ClO^-+2e^-+H₂O→Cl^-+2OH^-，故答案為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

點評：本題主要考查了電解池的原理的應用，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，明確發生的電極反應及“使Cl₂被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液”即可解答，題目難度不大．