Question

电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极．测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，以下说法正确的是（　　）

• A、a极与电源的负极相连
• B、产物丙为硫酸溶液
• C、离子交换膜d为阳离子交换膜（允许阳离子通过）
• D、a电极反应式为2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：装置图分析可知是电解装置，电极硫酸钠溶液，实质实质是电解水，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，气体甲为氧气，气体乙为氢气，阳极生成氧气，电极反应4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，阴极生成氢气，2H⁺+2e^-=H₂↑，气体体积比为1：2，所以判断a电极是阳极，b电极是阴极，在阳极室得到硫酸，在阴极室得到氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜．

解答： 解：装置图分析可知是电解装置，电极硫酸钠溶液，实质实质是电解水，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，气体甲为氧气，气体乙为氢气，阳极生成氧气，电极反应4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，阴极生成氢气，2H⁺+2e^-=H₂↑，气体体积比为1：2，所以判断a电极是阳极，b电极是阴极，在阳极室得到硫酸，在阴极室得到氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜；
A、分析可知a电极为阳极，与电源正极相连，故A错误；
B、阳极a生成氧气，电极反应4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阳极室水的 电离平衡被破坏生成氢离子，生成产物丙为硫酸，阴极生成氢气，2H⁺+2e^-=H₂↑，生成产物丁为氢氧化钠，故B正确；
C、阳极a生成氧气，电极反应4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阳极室水的 电离平衡被破坏生成氢离子，生成产物丙为硫酸，阴极生成氢气，2H⁺+2e^-=H₂↑，生成产物丁为氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，故C正确；
D、阳极a生成氧气，电极反应4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故D错误；
故选BC．

点评：本题考查了电解原理的分析应用，电极产物和电极名称判断是解题关键，题目难度中等，侧重于考查学生对电解知识的综合应用能力．