电化学知识是化学反应原理的重要部分.以下是常见的电化学装置:(1)某兴趣小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法.那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气.氧气.硫酸和氢氧化钾.①该电解槽的阳极反应式为 .②得到的氢氧化钾从排放出.常温下.若将得到的2L浓度为0.25mol/L的KOH溶液与2L0.025mol/L的硫酸溶液混合(假设溶液混合后忽略� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（共12分）

电化学知识是化学反应原理的重要部分，以下是常见的电化学装置：

（1）某兴趣小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应式为_______________________。

②得到的氢氧化钾从（填A,或D）排放出。常温下，若将得到的2L浓度为0.25mol/L的KOH溶液与2L0.025mol/L的硫酸溶液混合（假设溶液混合后忽略体积变化），pH为

③此时通过阴离子交换膜的离子数（填大于，小于或等于）通过阳离子交换膜的离子数。

④若将制得的氢气、氧气和硫酸溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为____________________________________________

（2）如图所示是一套电化学实验装置，图中C、D均为铂电极，U为盐桥，G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极。

①向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移。此时A杯中的主要实验现象是______________________，D电极上的电极反应式为______________________。

②一段时间后，再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移。此时整套实验装置的总的离子方程式为__________________________。

（1）1分 ① 2H2O-4e-=== O2 +4H+或 4OH- -4e-===2H2O + O2

②D（1分），13（1分） ③小于（1分）

④4H+ +O2+4e- ===2H2O （2分）

（2）①无色溶液变成蓝色（2分）＋2H＋＋2e－===＋H2O（2分）

②I2＋＋H2O===2H＋＋2I－＋ (或I2＋＋2OH－===H2O＋2I－＋)（2分）

【解析】

试题分析：（1）①电解池的阳极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH--4e-=2H2O+O2↑；

②钾离子向阴极移动，所以KOH在阴极得到，则KOH从D口放出；2L浓度为0.25mol/L的KOH溶液中KOH的物质的量是0.5mol，2L0.025mol/L的硫酸溶液中硫酸的物质的量是0.05mol，所以KOH过量，混合后的氢氧根离子浓度是(0.5mol-0.05mol×2)/4L=0.1mol/L，所以溶液的pH=-lgc(H+)=13；

③阳极氢氧根离子放电，因此硫酸根离子向阳极移动，阴极氢离子放电，因此钾离子向阴极移动，所以通过相同电量时，通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数；

④燃料原电池中，燃料在负极上失电子发生氧化反应，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，该燃料原电池中，氧气是氧化剂，所以氧气在正极上得电子和氢离子结合生成水，电极反应式为4H+ +O2+4e- ===2H2O；

（2）①向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移，“G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极”，所以说电子从C跑到D，则D是正极，C是负极，A中碘离子发生氧化反应，失去电子，生成碘单质遇到淀粉变蓝，D中浓硫酸将低价的亚砷酸根离子氧化，该离子发生还原反应，电极反应式为：AsO43-+2H++2e-=AsO32-+H2O；

②再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移，说明C是正极，D是负极，A中发生碘单质失电子的反应，B中发生亚砷酸失电子的反应，总反应为：AsO32-+I2+2H2O=2H++2I-+AsO43-。

考点：考查电化学反应原理的应用

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