Question

从下表的阴、阳离子中选出适当的离子组成三种电解质(每种离子只能选用一次)，用惰性电极对每种电解质溶液进行电解。回答下列问题：

阳离子	H^+、Na^+、Ag^+
阴离子	Cl^-、SO4^2-、NO3^-

（1）若阴极放出氢气，阳极放出氧气，且电解后溶液的pH变小，则所选用的电解质的化学式是___________，阴极的电极反应式为___________。

（2）若阴极析出金属，阳极放出氧气，则所选用的电解质的化学式是___________，阳极的电极反应式为_______________________________________________________________。

（3）用如图所示装置电解第三种电解质M的饱和溶液，写出该电解池中发生反应的总化学方程式：____________________________。

Answer

H2SO4 2H++2e-=H2↑ AgNO3 4OH--4e-=O2↑+2H2O(或2H2O--4e-=O2↑+4H+) NaCl+H2ONaClO+H2↑

【解析】试题分析：本题考查用惰性电极电解电解质溶液的规律，电极反应式和电解总方程式的书写。由于AgCl难溶于水、Ag2SO4微溶于水，Ag+只能与NO3-形成电解质溶液。

（1）阳离子放电顺序为Ag+H+Na+，阴离子的放电顺序为Cl-OH-含氧酸根。若阴极放出H2，阳极放出O2，本质上电解水，电解质溶液不可能为AgNO3溶液、电解质溶液中不可能有Cl-，由于每种离子只能选用一次，电解质溶液可能为H2SO4、Na2SO4；电解后溶液的pH变小的电解质的化学式为H2SO4；阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑。

（2）若阴极析出金属，阳极放出O2，所选电解质为不活泼金属的含氧酸盐，则所选电解质的化学式为AgNO3。阳极为OH-放电，阳极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O。

（3）由于每种离子只能选用一次，则第三种电解质溶液为NaCl溶液，在电解池中Fe为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；石墨为阳极，阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，电解反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，阳极生成的Cl2与阴极生成的NaOH发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，将两反应相加得电解池中发生反应的总化学方程式为NaCl+H2ONaClO+H2↑。