Question

1．某課外活動(dòng)小組用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試回答下列問(wèn)題．
（1）若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接，則B極的電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺．
（2）若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接，則B極的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，總反應(yīng)的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（3）若開(kāi)關(guān)K與b連接，下列說(shuō)法正確的是（填序號(hào)）②④．
①溶液中Na⁺向A極移動(dòng)
②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)
③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度
④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體，則溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子
（4）如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池，則電池正極的電極反應(yīng)式為O₂+4e-+2H₂O═4OH^-，．

Answer 1

分析 （1）若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接，則形成原電池反應(yīng)，為鐵的吸氧腐蝕；
（2）若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接，形成電解池裝置，石墨為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，鐵為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉，總的反應(yīng)的離子方程式就是電解飽和食鹽水；
（3）若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接，則形成電解池，A為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氯氣，B為陰極，生成氫氣和氫氧化鈉；
（4）正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣放電生成氫氧根離子．

解答 解：（1）開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接，是原電池，鐵為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子生成亞鐵離子，電極方程式為Fe-2e^-=Fe²⁺，A極上氧氣得電子被還原，電極方程式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）開(kāi)關(guān)K與b連接，裝置為電解池，鐵為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子得到電子生成氫氣，電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑，總的電極反應(yīng)是電解飽和食鹽水，電極反應(yīng)方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（3）①電解時(shí)陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，故①錯(cuò)誤；
②A生成氯氣，能使?jié)駶?rùn)KI淀粉試紙變藍(lán)，故②正確；
③陽(yáng)極生成氯氣，陰極生成氫氣，則通入適量氯化氫可恢復(fù)到原濃度，故③錯(cuò)誤；
④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氫氣，由2H⁺+2e^-=H₂↑可知轉(zhuǎn)移0.2mol電子，故④正確．
故答案為：②④；
（4）正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣放電生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為：O₂+4e-+2H₂O═4OH^-，故答案為：O₂+4e-+2H₂O═4OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合原電池和電解質(zhì)知識(shí)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和電化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，注意解題時(shí)要注意分析電極反應(yīng)及生成物，難度中等．