Question

【題目】某課外活動小組用如圖裝置進行實驗，試回答下列問題。

(1)若開始時開關K與a連接，則B極的電極反應式為_____________。

(2)若開始時開關K與b連接，總反應的離子方程式為_______。有關上述(2)實驗，下列說法正確的是(填序號)____________。

①溶液中Na+向A極移動

②若標準狀況下B極產生2.24 L氣體，則溶液中轉移0.2 mol 電子

③反應一段時間后加適量鹽酸可恢復到電解前電解質的濃度

④從A極處逸出的氣體能使濕潤的KI淀粉試紙變藍

(3)該小組同學認為，如果模擬工業上離子交換膜法制燒堿的方法，那么可以設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

①該電解槽的陽極反應式為：_________________。

②制得的氫氧化鉀溶液從出口（填寫“A”、“B”、“C”、“D”）______導出。

Answer 1

【答案】 ④ D

【解析】

（1）若開始時開關K與a連接，則形成原電池反應，為鐵的吸氧腐蝕；

（2）若開始時開關K與b連接，形成電解池裝置，石墨為陽極，發生氧化反應生成氯氣，鐵為陰極，發生還原反應生成氫氣和氫氧化鈉；

（3）①電解時，溶液中的氫氧根離子的放電能力大于硫酸根離子的放電能力，陽極上失電子發生氧化反應；②鉀離子通過陽離子交換膜進入陰極生成氫氧化鉀，陽極氫氧根放電生成氧氣，硫酸根通過陰離子膜進入陰極區得到硫酸。

（1）開始時開關K與a連接，是原電池，鐵為負極，發生氧化反應，失去電子生成亞鐵離子，電極方程式為；

（2）開關K與b連接，裝置為電解池，鐵為陰極，發生還原反應為：，石墨為陽極發生氧化反應：，總方程式為。

①電解過程中陽離子向陰極移動，B為陰極，溶液中Na+向，B極移動，故①錯誤；

②電子只能通過導線，不能通過溶液，故②錯誤；

③反應一段時間后通入適量HCl氣體，可恢復到電解前電解質的濃度，不是加入鹽酸，故③錯誤；

④A生成氯氣，能使濕潤KI淀粉試紙變藍，故④正確。

故答案為④；

(3)①電解時，陽極上失電子發生氧化反應，溶液中的氫氧根離子的放電能力大于硫酸根離子的放電能力，所以陽極上氫氧根離子失電子生成水和氧氣。

②陰極氫離子放電，氫氧根離子濃度增大，鉀離子向陰極移動，所以氫氧化鉀在陰極生成，這說明制得的氫氧化鉀溶液從出口D導出。