电解原理在化学工业中有广泛应用．（1）电解食盐水是氯碱工业的基础．目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图1所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以

Question

电解原理在化学工业中有广泛应用．

（1）电解食盐水是氯碱工业的基础．目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图1所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题：
①图中A极要连接电源的___（填“正”或“负”）极．
②精制饱和食盐水从图中___位置补充，氢氧化钠溶液从图中___位置流出．（选填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”）
③电解总反应的离子方程式是___．
（2）电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益．实验室模拟电解法吸收NO_x的装置如图2所示（图中电极均为石墨电极）．若用NO₂气体进行模拟电解法吸收实验．
①写出电解时NO₂发生反应的电极反应___．
②若有标准状况下2.24L NO₂被吸收，通过阳离子交换膜（只允许阳离子通过）的H⁺为___mol．
（3）为了减缓钢制品的腐蚀，可以在钢制品的表面镀铝．电解液采用一种非水体系的室温熔融盐，由有机阳离子、A1₂C1₇^-和AlCl₄^-组成．
①钢制品应接电源的___极．
②己知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为___．
③若改用AlCl₃水溶液作电解液，则阴极电极反应式为___．

Answer 1

（1）①由电解食盐水装置图可知，钠离子移向右边，则左边A为阳极，所以A极要连接电源的正极，故答案为：正；
②由电解食盐水装置图可知，钠离子移向右边，则左边A为阳极，电极方程式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，所以精制饱和食盐水从图中a位置补充，右边B为阴极，电极方程式为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^- 或2H⁺+2e^-=H₂↑，则生成氢氧化钠从图中d位置流出，
故答案为：a；d；
③电解总反应的离子方程式是2Cl^-+2H₂O (通电.)/() Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
故答案为：2Cl^-+2H₂O (通电.)/() Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（2）①根据图知，电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上通入的是氮氧化物，生成的硝酸，所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸，电极反应式为：NO₂-e^-+H₂O=NO₃^-+2H⁺，
故答案为：NO₂-e^-+H₂O=NO₃^-+2H⁺；
②n（NO₂）=(2.24L)/(22.4L/mol)=0.1mol，阳极反应式为NO₂-e^-+H₂O=NO₃^-+2H⁺，有0.2mol氢离子生成，因为有0.1mol硝酸生成，则有0.1mol氢离子引入阴极室，
故答案为：0.1；
（3）①依据电镀原理分析，钢铁上镀铝是利用铝做阳极与电源正极相连，钢铁做阴极与电源负极相连，故答案为：负；
②由有机阳离子、Al₂Cl₇^-和AlCl₄^-组成的离子液体做电解液来实现，离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，则阴极反应生成铝是发生的还原反应，铝元素化合价降低，分析离子液体成分，结合电荷守恒分析可知是Al₂Cl₇^-得到电子生成，电极反应为：4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-；故答案为：4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-；
③改用AlCl₃水溶液作电解液是溶液中氢离子在阴极放电生成氢气，阴极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑．