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极的电极反应式为_____________。

(2)若开始时开关K与b连接，总反应的离子方程式为_______。有关上述(2)实验，下列说法正确的是(填序号)____________。

①溶液中Na+向A极移动

②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从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝

(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：_________________。

②制得的氢氧化钾溶液从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）______导出。

Answer 1

【答案】 ④ D

【解析】

（1）若开始时开关K与a连接，则形成原电池反应，为铁的吸氧腐蚀；

（2）若开始时开关K与b连接，形成电解池装置，石墨为阳极，发生氧化反应生成氯气，铁为阴极，发生还原反应生成氢气和氢氧化钠；

（3）①电解时，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，阳极上失电子发生氧化反应；②钾离子通过阳离子交换膜进入阴极生成氢氧化钾，阳极氢氧根放电生成氧气，硫酸根通过阴离子膜进入阴极区得到硫酸。

（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，电极方程式为；

（2）开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应为：，石墨为阳极发生氧化反应：，总方程式为。

①电解过程中阳离子向阴极移动，B为阴极，溶液中Na+向，B极移动，故①错误；

②电子只能通过导线，不能通过溶液，故②错误；

③反应一段时间后通入适量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；

④A生成氯气，能使湿润KI淀粉试纸变蓝，故④正确。

故答案为④；

(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。

②阴极氢离子放电，氢氧根离子浓度增大，钾离子向阴极移动，所以氢氧化钾在阴极生成，这说明制得的氢氧化钾溶液从出口D导出。