Question

【題目】某課外活動(dòng)小組用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試回答下列問題:

（1）若開始時(shí)開關(guān)K與a連接，則B極的電極反應(yīng)為____________________。

（2）若開始時(shí)開關(guān)K與b連接，則B極的電極反應(yīng)為____________________，總反應(yīng)的離子方程式為____________________。

（3）有關(guān)上述實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______。

A．溶液中Na＋向A極移動(dòng)

B．從A極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)

C．反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度

D．若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體，則溶液中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子

（4）該小組同學(xué)認(rèn)為，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，那么可以設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

①該電解槽的陽極反應(yīng)為______________。 此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)_____(填“大于”“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。

②制得的氫氧化鉀溶液從出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)________導(dǎo)出。

③電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，用平衡移動(dòng)原理解釋原因__________________________。

Answer 1

【答案】 Fe-2e- = Fe2＋ 2H＋+2e- = H2↑ 2Cl-+2H2O2OH－+ H2↑+ Cl2↑ B 2H2O－4e- = 4H＋+ O2↑ 小于 D H2OH＋+ OH－，H＋在陰極附近放電，引起水的電離平衡向右移動(dòng)，使c(OH－)>c(H＋)

【解析】試題分析：

（1） 開關(guān)K與a連接時(shí)，裝置為原電池，鐵為負(fù)極，發(fā)生吸氧腐蝕,即電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+。

（2） 開關(guān)K與b連接時(shí)，裝置為電解池，電解食鹽水，此時(shí)陽極A發(fā)生2Cl--2e-=Cl2↑，陰極B發(fā)生2H++2e-H2↑，總反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O2OH－+ H2↑+ Cl2↑。

（3）陽離子向陰極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；陽極A處產(chǎn)生的是Cl2，能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)，B正確；C應(yīng)該通入HCl，不能加鹽酸，因?yàn)辂}酸是HCl的水溶液，錯(cuò)誤；D電子不能在溶液中移動(dòng)，錯(cuò)誤。

（4）)溶液中的OH－在陽極失電子產(chǎn)生O2：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，所以在B口放出O2，從A口導(dǎo)出H2SO4。溶液中的H＋在陰極得到電子產(chǎn)生H2：2H＋＋2e－=H2↑，則從C口放出H2，從D口導(dǎo)出KOH溶液。依據(jù)電荷守恒，通過陽離子交換膜的K+是通過陰離子交換膜的SO42－的2倍，所以通過陽離子交換膜的離子數(shù)大于通過陰離子交換膜的離子數(shù)。③電解過程中，H＋在陰極附近放電，引起水的電離平衡向右移動(dòng)，使c(OH－)>c(H＋)，故陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)。