Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行電解反應(yīng)，電解槽內(nèi)裝有KI-淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺。

已知:3I2+6OH－= IO3－+5I－+3H2O

回答下列問題：

（1）左側(cè)為電源__________極。(填“正”或“負(fù)”)

（2）請(qǐng)用方程式及必要的文字解釋左側(cè)溶液變藍(lán)色的原因？___________________。

（3）寫出右側(cè)發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)的反應(yīng)式：_____________________。

（4）電解反應(yīng)結(jié)束時(shí)，左側(cè)溶液中還_________I－。(填“有”或“沒有”)

（5）寫出電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式：_____________________。

（6）如果用陽(yáng)離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)_________。(填“變”或“不變”)

Answer 1

【答案】（1）正

（2）左側(cè)溶液中發(fā)生了反應(yīng) 2I－-2e－=I2，I－被氧化生成I2，I2遇淀粉變藍(lán)。

（3）2H++2e－=H2↑或2H2O+2e－=H2↑+2OH－

（4）有（5）KI+3H2O KIO3+3H2↑（6）變；

【解析】

試題分析：左側(cè)溶液變藍(lán)色，生成I2，左側(cè)電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：2I--2e-=I2，右側(cè)電極為陰極，電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右側(cè)放出氫氣，右側(cè)I-、OH-通過陰離子交換膜向左側(cè)移動(dòng)，發(fā)生反應(yīng)3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，一段時(shí)間后，藍(lán)色變淺，保證兩邊溶液呈電中性，左側(cè)的IO3-、I-通過陰離子交換膜向右側(cè)移動(dòng)。

（1）根據(jù)上述分析，左側(cè)為電源正極，故答案為：正；

（2）左側(cè)溶液中發(fā)生了反應(yīng) 2I－-2e－= I2，I－被氧化生成I2，I2遇淀粉變藍(lán)，故答案為：左側(cè)溶液中發(fā)生了反應(yīng) 2I－-2e－= I2，I－被氧化生成I2，I2遇淀粉變藍(lán)；

（3）右側(cè)電極為陰極，電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右側(cè)放出氫氣，故答案為：2H2O+2e－= H2↑+2OH－；

（4）右側(cè)I-、OH-通過陰離子交換膜向左側(cè)移動(dòng)，發(fā)生反應(yīng)3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，左側(cè)的IO3-、I-通過陰離子交換膜向右側(cè)移動(dòng)，左右側(cè)溶液中均有I－，故答案為：有；

（5）左側(cè)電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：2I--2e-=I2，右側(cè)電極為陰極，電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右側(cè)I-、OH-通過陰離子交換膜向左側(cè)移動(dòng)，發(fā)生反應(yīng)3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，反應(yīng)的總化學(xué)方程式為KI+3H2O KIO3+3H2↑，故答案為：KI+3H2O KIO3+3H2↑；

（6）如果用陽(yáng)離子交換膜代替陰離子交換膜，左側(cè)電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：2I--2e-=I2，右側(cè)電極為陰極，電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，保證兩邊溶液呈電中性，左側(cè)多余K+通過陽(yáng)離子交換膜遷移至陰極，左側(cè)生成I2，右側(cè)溶液中有KOH生成，碘單質(zhì)與KOH不能反應(yīng)，總反應(yīng)相當(dāng)于：2KI+2H2O2KOH+I2+H2↑，故答案為：變。