用U形管、石墨电极、低碳钢电极、铅蓄电池和导线等组装电解槽,电

用U形管、石墨电极、低碳钢电极、铅蓄电池和导线等组装电解槽,电解饱和食盐水(电解是成功的)。回答下列问题:

(1)石墨电极上的气态产物是　　　　　,低碳钢电极上的气态产物是　　　　　。 

(2)NaOH生成于　　　　(填“阳极区”或“阴极区”)。请对你的判断作出简要的解释　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)如果将铅蓄电池的正、负极对调后再连接,电解的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

解析:在电解池中,石墨是惰性电极,它用作电解池的阳极,接电源的正极;低碳钢是活性电极,它用作电解池的阴极,接电源的负极。电解装置如下图所示。

饱和NaCl溶液中有Na⁺和H⁺两种阳离子,H⁺放电能力较强;有OH^-和Cl^-两种阴离子,Cl^-放电能力较强。电极反应式如下:

石墨电极(阳极):4Cl^--4e^-2Cl₂↑

低碳钢电极(阴极):4H₂O+4e^-2H₂↑+4OH^-或2H⁺+2e^-H₂↑

在电解的过程中,阴极区生成OH^-,溶液里的Na⁺受电场力的作用移向阴极区,在阴极区生成了NaOH。

将铅蓄电池的正、负极对调后再连接,石墨电极(惰性电极)变成了阴极,低碳钢电极(活性电极)变成了阳极,电极反应式如下:

石墨电极(阴极):4H₂O+4e^-2H₂↑+4OH^-

低碳钢电极(阳极):2Fe-4e^-2Fe²⁺

电解总化学反应方程式:Fe+2H₂OFe(OH)₂↓+H₂↑。

答案:(1)Cl₂(或氯气)　H₂(或氢气)

(2)阴极区　OH^-在阴极区生成,溶液里的Na⁺移向阴极区,OH^-与Na⁺在阴极形成了NaOH

(3)Fe+2H₂OFe(OH)₂↓+H₂↑