Question

某課外活動小組用如圖1所示裝置進(jìn)行實驗，請回答下列問題：

（1）若開始實驗時開關(guān)K與a連接，則B極的電極反應(yīng)式為

 

．
（2）若開始實驗時開關(guān)K與b連接，則下列說法正確的是

 

（填序號）．
①溶液中Na⁺向A極移動
②從A極逸出的氣體能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)
③反應(yīng)一段時間后向電解液中加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前的濃度
（3）該小組運用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理，用如圖2所示裝置電解K₂SO₄溶液．
①該電解槽的陽極反應(yīng)式為

 

，通過陰離子交換膜的離子數(shù)

 

（填“＞”、“＜”或“=”）通過陽離子交換膜的離子數(shù)；
②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH，則a、b、c、d由小到大的順序為

 

；
③電解一段時間后，B口與C口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）若開始實驗時開關(guān)K與a連接，鐵為負(fù)極，發(fā)生鐵的吸氧腐蝕；
（2）若開始實驗時開關(guān)K與b連接，形成電解池裝置，A發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，B發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉；
（3）①電解硫酸鉀溶液，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，OH^-被氧化生成O₂；SO₄^2-通過陰離子交換膜向陽極移動，鉀離子通過陽離子交換膜向陰極移動；
②OH^-被氧化，陽極生成H⁺和O₂，pH減小，陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成H₂和OH^-，pH增大；
③B口生成氧氣，C生成氫氣．

解答： 解：（1）若開始實驗時開關(guān)K與a連接，鐵為負(fù)極，發(fā)生鐵的吸氧腐蝕，電極方程式為Fe一2e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe一2e^-=Fe²⁺；
（2）若開始實驗時開關(guān)K與b連接，形成電解池裝置，A發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)，B發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉，陽離子向陰極移動，若回復(fù)到原來濃度，應(yīng)通入HCl，
故答案為：②；
（3）①電解硫酸鉀溶液，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，OH^-被氧化生成O₂，電極方程式為，SO₄^2-通過陰離子交換膜向陽極移動，鉀離子通過陽離子交換膜向陰極移動，由電荷守恒知鉀離子數(shù)目大于硫酸根離子數(shù)目，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；＜；
②OH^-被氧化，陽極生成H⁺和O₂，pH減小，陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成H₂和OH^-，pH增大，則pHb＜a＜c＜d，故答案為：b＜a＜c＜d；
③B口生成氧氣，C生成氫氣，物質(zhì)的量之比為1：2，則質(zhì)量之比為32：4=8：1，
故答案為：8：1．

點評：本題考查原電池和電解池知識，為高考常見題型和高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和電化學(xué)知識的綜合運用，注意把握電極的判斷和電極方程式的書寫，為解答該題的關(guān)鍵，結(jié)合兩極轉(zhuǎn)移電離相等計算，難度中等．