Question

6．雙隔膜電解池的結構示意簡圖如圖所示，利用該裝置可以電解硫酸鈉溶液以制取硫酸和氫氧化鈉，并得到氫氣和氧氣．對該裝置及其原理判斷正確的是（　　）

• A． a氣體為氫氣，b氣體為氧氣
• B． A溶液為NaOH，B為H₂SO₄
• C． c隔膜為陽離子交換膜、d隔膜為陰離子交換膜
• D． 該電解反應的總方程式可以表示為：2Na₂SO₄+6H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+4NaOH+O₂↑+2H₂↑

Answer 1

分析 電解硫酸鈉溶液，陽極發生氧化反應，a為氧氣，A為硫酸，陰極發生還原反應生成氫氣和氫氧化鈉，b為氫氣，B為氫氧化鈉，結合電極方程式解答該題．

解答 解：A．在陽極氫氧根離子放電生成氧氣，在陰極氫離子放電生成氫氣，所以a氣體為氧氣，b氣體為氫氣，故A錯誤；
B．在陽極氫氧根離子放電生成氧氣，同時生成氫離子，所以陽極生成硫酸，即A溶液為硫酸；在陰極氫離子放電生成氫氣，同時生成氫氧根離子，所以陰極生成NaOH，即B溶液為氫氧化鈉，故B錯誤；
C．根據外加電源的正負極可知有氣體a生成的一極為陽極，有氣體b生成的一極為陰極；陽離子透過d隔膜向陰極移動，則d隔膜為陽離子交換膜，陰離子透過c隔膜向陽極移動，c隔膜為陰離子交換膜，故C錯誤；
D．在陽極氫氧根離子放電生成氧氣，在陰極氫離子放電生成氫氣，所以該電解反應的總方程式為2Na₂SO₄+6H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂SO₄+4NaOH+O₂↑+2H₂↑，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了電解池原理的應用，為高頻考點，側重考查學生的分析能力，注意根據外加電源的正負極判斷電解池的陰陽極，根據離子移動方向判斷離子交換膜，注意把握題目中給出的信息，題目難度中等．