Question

）某课外活动小组同学用右图装置进行实验，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：________________________。

（2）若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为：_________________________， 总反应的离子方程式为___________________。 有关上述实验，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(饱和食盐水足量)

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

（3）该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_____________。此时通过阴离子交换膜的离子数____________（填“大于”或“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。

②制得的硫酸溶液从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）_____________导出。

③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因__________________ 。

④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为___________________。

Answer

（1）O2+2H2O+4e-=4OH-；（2）2H++2e-=H2↑，2H2O+2Cl-= Cl2↑+H2 ↑+2OH- ，② ；（3）①4OH- -4e-= O2↑+2H2O，小于；② A；③ 消耗了水生成了更多的KOH；④O2+2H2O+4e-=4OH-。

【解析】

试题分析：（1）K与a连接，构成原电池，A极作正极，B极作负极，此装置属于钢铁的吸氧腐蚀，A极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－；（2）K与b连接，构成的是电解池，B极为阴极 H＋在此得电子，2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，A极为阳极，2Cl－2e－=Cl2↑，因此总电极反应式为：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－，①根据电解原理，阳离子向阴极移动，即向B极移动，故错误；②从A处逸出的气体是Cl2，能把I－氧化成I2，淀粉遇碘单质变蓝，故正确；③应通入HCl气体，盐酸中含有水，这样原来溶液的浓度将减小，故错误；④B极产生2.24L的氢气，则转移电子为2.24×2/22.4mol=0.2mol，但溶液中没有电子的转移，只是阴阳离子的定向移动，故错误；（3）①左端为阳极，阴离子放电，其电极反应式为：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，阴极上的电极反应式为：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，SO42－通过阴离子交换膜，与形成H＋形成H2SO4，K＋通过阳离子交换膜与形成的OH－形成KOH，根据得失电子数目守恒，因此填小于；②根据上述分析，硫酸应从A口导出；③根据B极电解反应式，消耗了水生成了更多的OH－，因此OH－浓度增大，即pH增大；④构成燃料电池，氧气作正极，氢气作负极，因为电解质溶液是KOH，即正极电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－。

考点：考查电解原理、原电池工作原理等知识。