Question

【题目】某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题：

（1）若开始时开关K与a连接，则A极的电极反应式为____________________B极的Fe发生__________ 腐蚀（填“析氢”或“吸氧”）

（2）若开始时开关K与b连接，下列说法正确的是________(填序号)

①溶液中Na＋向A极移动　

②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝　

③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度　

④若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子且此时装置内总反应的离子方程式为_________

（3）该小组同学认为，如果模拟工业上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______________，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。

②制得的氢氧化钾溶液从出口________(填“A”“B”“C”或“D”)导出。

Answer 1

【答案】O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 吸氧 ② 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑（或4H2O－4e－=== O2↑＋4H+） 小于 D

【解析】

开始时开关K与a连接，是原电池，铁为负极，发生氧化反应，失去电子生成亚铁离子，石墨做正极发生还原反应，属于吸氧腐蚀；开始时开关K与b连接，构成电解池，A为阳极，B为阴极，根据电解池的原理进行分析判断；

（1）开始时开关K与a连接，是原电池，铁为负极，发生氧化反应，失去电子生成亚铁离子，A极上氧气得电子被还原，电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-；所以B极的Fe发生的是吸氧腐蚀。答案是：O2+2H2O+4e-=4OH-；吸氧；

（2）若开始时开关K与b连接，构成电解池，A为阳极，B为阴极，①溶液中Na＋应向B极移动,故①错误；②从A极处逸出的气体为Cl2能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,故②正确；③反应一段时间后加适量HCl气体，可恢复到电解前电解质的浓度，不是加入盐酸，故③错误；答案：②。

④标准状况下B极产生2.24L气体为氢气，氢气物质的量为0.1mol，根据电极反应计算，A极会产生0.1mol Cl2 , 装置内总反应的离子方程式为:2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。答案：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。

(3) ①电解时,阳极上失电子发生氧化反应,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↑;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,因此钠离子向阴极移动,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.因此答案是: 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑;小于。
(2)氢氧化钾在阴极生成,所以在D口导出;因此答案是:D。