题目内容
【题目】含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液可用电解法提纯,其工作原理如图所示。下列有关说法正确是
A. 装置右侧发生的电极反应式为:4OH- -4e- = 2H2O + O2↑
B. 通电后阴极区附近溶液pH会减小
C. m是电源负极
D. 纯净的KOH溶液从b出口导出
【答案】D
【解析】
用阳离子交换膜电解法除去工业品氢氧化钾溶液中的杂质含氧酸根,相当于电解水,所以电解时,阳极:4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑,阴极:4H++4e﹣=2H2↑,其中阴极区H+放电,H+浓度减小,使水的电离平衡向右移动促进水的电离,OH﹣浓度增大,在阴极和阳极之间有阳离子交换膜,只允许阳离子K+和H+通过,这样就在阴极区聚集大量的K+和OH﹣,根据K+的移动方向,所以n极为电源负极连接阴极,m极为电源正极,连接阳极,从而产生纯的氢氧化钾溶液。
A.电解除杂过程相当于电解水,装置左侧,阳极反应式为:4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑,故A错误;
B.电解时,阴极电极反应式为:4H++4e﹣=2H2↑,氢离子浓度减小,溶液的pH增大,故B错误;
C.在阴极和阳极之间有阳离子交换膜,只允许阳离子K+和H+通过,这样就在阴极区聚集大量的K+和OH﹣,根据K+的移动方向,所以n极为电源负极连接阴极,m极为电源正极,连接阳极,故C错误;
D.在右侧电极即阴极附近产生氢氧根离子,钾离子向右侧电极即阴极移动,所以除去杂质后氢氧化钾溶液从b出口导出,故D正确;
故选D。
【题目】现有下列表格中的几种离子
阳离子 | Na+、Mg2+、A13+、Ba2+、NH4+ |
阴离子 | OH-、C1-、NO3-、SO42-、HSO4- |
A、B、C、D、E是由它们组成的五种可溶于水的固体(每种离子只能用-次),分别取它们进行实验,结果如下:
①将D与E的溶液混合加热,产生刺激性气味的气体;
②将B与E的溶液混合,产生白色沉淀,向该沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解;
③向-定量的E溶液中逐滴加入C溶液,先无明显现象,后来产生白色沉淀,且该沉淀可溶于A溶液;
④D固体在-定温度下可以分解为水和另外两种均为空气主要成分的气体单质。
根据上述信息回答下列问题:
(1)根据以上条件推断并写出下列物质的化学式:B________;C_______;
(2)写出A溶液与E溶液恰好完全反应至溶液呈中性的离子方程式:_________________________________________________________。
(3)写出D固体分解的化学方程式__________________________________。
(4)在含2 mol C溶质的溶液中加入含3.5mol E溶质的溶液,发生反应的离子方程式__________________________