Question

（1）某课外活动小组同学用图1装置进行实验，试回答下列问题：

      

图1                            图2

①若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的___________腐蚀。请写出正极反应式：           。

②若开始时开关K与b连接时，两极均有气体产生，则N端是电源的__________极(填正或负)则总反应的离子方程式为______________________

（2）该小组同学设想，用如图2所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠。

①制得的氢氧化钠溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)___________导出。通过阴离子交换膜的离子数________ (填“>”、“<”或“=”)通过阳离子交换膜的离子数。

②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因：_________________________

Answer

(共14分)

（1）①吸氧；O2 + 4e- +2H2O =4OH-；②负；2Cl- + 2H2OCl2↑＋2OH-＋H2↑；

（2）① D；<；② H+在阴极放电，水的电离平衡正向移动，溶液中OH-浓度增大，pH增大；

【解析】

试题分析：（1）①开关K与a连接，为原电池，NaCl溶液为中性，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：吸氧；O2+4e-+2H2O=4OH-；

②K与b连接，为电解池，若开始时开关K与b连接时，两极均有气体产生，则Fe作阴极，石墨作阳极，氯离子、氢离子放电，则N为电源负极，电解的总离子反应为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，故答案为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；

（2）①阴极上氢离子放电，则NaOH在阴极生成，由图可知，D在阴极附近，制得的氢氧化钠溶液从D出口导出；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，故答案为：D；＜；

②水电离出的氢离子在阴极放电，而氢氧根离子不放电，促进水的电离，导致溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液的pH增大，故答案为：H+在阴极放电，水的电离平衡正向移动，溶液中OH-浓度增大，pH增大。

考点：考查了原电池和电解池的工作原理的相关知识。