电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用．请回答下列问题：（1）以铜为阳极，以石墨为阴极，用NaCl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源，则|初中化学问答-问答网

电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用．请回答下列问题：（1）以铜为阳极，以石墨为阴极，用NaCl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源，则

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更新时间:2024-04-20 23:14:44

问题描述：

电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用．请回答下列问题：

（1）以铜为阳极，以石墨为阴极，用NaCl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源，则阳极反应式为______，阴极反应式为______．

（2）某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况．下列判断合理的是______（填序号）．

a．②区铜片上有气泡产生

b．③区铁片的电极反应式为2Cl−−2e− .

Cl2↑

c．最先观察到变成红色的区域是②区

d．②区和④区中铜片的质量均不发生变化

（3）最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极．发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2CH3CHO+H2O通电

CH3CH2OH+CH3COOH．实验室中，以一定浓度的乙醛-Na2SO4．溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示．

①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入______．电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量______（填“增大”、“减小”或“不变”）．

②在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%．若在两极区分别注入1m3乙醛含量为3000mg/L的废水，可得到乙醇______kg（计算结果保留小数点后1位）．

韩文清回答：

网友采纳

　　（1）由于阳极材料为铜，所以铜本身失电子被氧化，由题意可知氧化产物为Cu2O，得到阳极电极反应为2Cu+H2O-2e-═Cu2O+2H+，阴极上阳离子放电即溶液中的氢离子放电生成氢气，电极反应为2H++2e-═H2↑；　　故答案为：2Cu+H2O-2e-═Cu2O+2H+；2H++2e-═H2↑；　　（2）左半区是原电池装置，发生的是铁的吸氧腐蚀，负极电极反应为Fe-2e-═Fe2+，正极电极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-，右半区是电解池阳极电极反应Fe-2e-═Fe2+，阴极电极反应2H++2e-═H2↑，由于电解引起腐蚀的速率远大于吸氧腐蚀的速率，因此最先观察到变成红色的区域是④区，故选项abc均错误；　　故答案为：d；　　（3）①根据电解液中的阳离子的移动方向可知c为阳极，d为阴极，因此直流电源上a为正极，通入氧气，b电极为负极，通入甲烷在碱性条件下被氧化得到碳酸根离子，以此写出电极反应为：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O；在电解过程中由于硫酸根离子没参与放电，且阳离子交换膜不允许阴离子自由通过，因此依据质量守恒可以得到阴极区硫酸钠的物质的量不变；　　故答案为：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O；不变；　　②阴极区发生还原反应乙醛转化为乙醇，设生成乙醇为xKg，依据碳原子守恒得到计算关系式为：　　CH2CHO-----------------CH3CH2OH 　　44 46 　　3000×103÷106×60% x 　　x=1.9；　　故答案为：1.9．