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電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。
(1)電解食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎。目前比較先進的方法是陽離子交換膜法,電解示意圖如圖1所示,圖中的陽離子交換膜只允許陽離子通過,請回答以下問題:
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①電解飽和食鹽水的總反應的離子方程式是
2Cl-+2H2O
通電
Cl2↑+H2↑+2OH-
2Cl-+2H2O
通電
Cl2↑+H2↑+2OH-
。
②精制飽和食鹽水在b口加入的物質為
NaOH
NaOH
(寫化學式)。
(2)全釩液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲能系統(tǒng),工作原理如圖2:
離子種類
VO
+
2
VO2+ V3+ V2+
顏色 黃色 藍色 綠色 紫色
①全釩液流電池放電時V2+發(fā)生氧化反應,該電池放電時總反應式是
V2++
VO
+
2
+2H+=V3++VO2++H2O
V2++
VO
+
2
+2H+=V3++VO2++H2O

②當完成儲能時,陰極溶液的顏色是
紫色
紫色
。
(3)將PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的電解液,電解Na2PbCl4溶液生成Pb的裝置如圖所示。
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①寫出電解時陰極的電極反應式
P
b
C
l
2
-
4
+2e-=Pb+4Cl-
P
b
C
l
2
-
4
+2e-=Pb+4Cl-
。
②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為
H+
H+

③電解過程中,Na2PbCl4電解液濃度不斷減小,為了恢復其濃度,應該向
極室(填“陰”或者“陽”)加入
PbO
PbO
(填化學式)。

【答案】2Cl-+2H2O
通電
Cl2↑+H2↑+2OH-;NaOH;V2++
VO
+
2
+2H+=V3++VO2++H2O;紫色;
P
b
C
l
2
-
4
+2e-=Pb+4Cl-;H+;陰;PbO
【解答】
【點評】
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