Question

(1)用惰性电极实施电解，下列说法正确的是…(    )

A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变

B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH^-，故溶液pH减小

C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2

D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1

(2)铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：

①工业冶炼铝的化学方程式是______________________________________________。

②铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是___________________________________________。

③工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如下图所示。

a.该电解槽的阳极反应式是_________________________________________________。

b.通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因________________________________。

c.除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口____________(填写“A”或“B”)导出。

Answer 1

解析：(1)电解稀H₂SO₄，实质是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减少，浓度增大，故溶液pH减小，A项不正确。电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH^-，阴极消耗H⁺，实质也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大，B项不正确。电解Na₂SO₄溶液时，在阳极发生反应：4OH^--4e^-2H₂O+2O₂↑，在阴极发生反应：2H⁺+2e^-H₂↑，由于两电极通过电量相等，故析出H₂与O₂的物质的量之比为2∶1，C项不正确。电解CuCl₂溶液时，阴极反应为Cu²⁺+2e^-Cu，阳极反应为2Cl^--2e^-Cl₂↑，两极通过电量相等时，Cu和Cl₂的物质的量之比为1∶1，D项正确。

(2)本题主要考查考生对电解原理的理解和掌握，注重考查考生应用所学知识解决实际问题的能力。①②问主要考查教材的基础知识，应该属于送分的问题，③中根据电解原理，阳极应是OH^-失电子，所以电极式为4OH^--4e^-2H₂O+O₂↑，而阴极为H⁺放电，促进水的电离，使OH^-浓度增大，所以pH增大，根据阳离子交换膜的特点，K⁺可从阳极区进入阴极区和OH^-组成KOH，从而可在阴极区得纯的KOH溶液，故液体应从B口导出。

答案：(1)D

(2)①2Al₂O₃(熔融)4Al+3O₂↑

②2Al+2OH^-+2H₂O+3H₂↑

③a.4OH^--4e^-2H₂O+O₂↑

b.H⁺放电，促进水的电离，OH^-浓度增大

c.B