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B极的电极反应为____________________。

（2）若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应为____________________，总反应的离子方程式为____________________。

（3）有关上述实验，下列说法正确的是______。

A．溶液中Na＋向A极移动

B．从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝

C．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

D．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

（4）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。

③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因__________________________。

Answer 1

【答案】 Fe-2e- = Fe2＋ 2H＋+2e- = H2↑ 2Cl-+2H2O2OH－+ H2↑+ Cl2↑ B 2H2O－4e- = 4H＋+ O2↑ 小于 D H2OH＋+ OH－，H＋在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c(OH－)>c(H＋)

【解析】试题分析：

（1） 开关K与a连接时，装置为原电池，铁为负极，发生吸氧腐蚀,即电极反应为Fe-2e-=Fe2+。

（2） 开关K与b连接时，装置为电解池，电解食盐水，此时阳极A发生2Cl--2e-=Cl2↑，阴极B发生2H++2e-H2↑，总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH－+ H2↑+ Cl2↑。

（3）阳离子向阴极移动，A错误；阳极A处产生的是Cl2，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，B正确；C应该通入HCl，不能加盐酸，因为盐酸是HCl的水溶液，错误；D电子不能在溶液中移动，错误。

（4）)溶液中的OH－在阳极失电子产生O2：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，所以在B口放出O2，从A口导出H2SO4。溶液中的H＋在阴极得到电子产生H2：2H＋＋2e－=H2↑，则从C口放出H2，从D口导出KOH溶液。依据电荷守恒，通过阳离子交换膜的K+是通过阴离子交换膜的SO42－的2倍，所以通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的离子数。③电解过程中，H＋在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c(OH－)>c(H＋)，故阴极区碱性明显增强。