Question

【题目】下图中甲、乙是电化学实验装置图，丙是氯碱工业生产示意图。

（1）若甲、乙两装置的烧杯中均盛有溶液，反应一段时间后：

①表面有红色物质析出的电极是：甲装置中的_______棒，乙装置中的________棒。

②乙装置中碳棒表面发生的电极反应式是______________________。

③若起始时乙中盛放100 mL 溶液，一段时间后要使溶液恢复到起始时的浓度（忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入2.22g的碱式碳酸【Cu2(OH)2CO3】，则电解过程中转移电子数为______________

（2）若甲、乙两装置的烧杯中均盛有饱和NaCl溶液；

①写出甲装置中碳棒表面发生的电极反应式：______________________________。

②已知： ，将湿润的淀粉KI试纸放在乙装置的碳棒附近，现象为__________________________。

③工业上经常用到离子交换膜，离子交换膜有阳离子交换膜和阴离子交换膜两种，阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。当乙中的反应用于工业生产时，为了阻止两极产物之间的反应，通常用如丙图所示的装置， 的移动方向如图中标注，则的出口是_______（填“C”、“D”、“E”或“F”）；电解一段时间后，如果阴极产生气体的体为112 mL（标准状况）时，停止通电，通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为______ mol。

Answer 1

【答案】 C或者碳 Fe或者铁 4OH—－4e— =O2+2H2O 0.06NA 试纸开始变蓝，一段时间后蓝色褪去（合理即可） E 0.01

【解析】（1）①甲装置是原电池，锌是负极，碳棒是正极，溶液中的铜离子得到电子，表面有红色物质析出的电极是碳；乙装置是电解池，根据电子的流向可知碳电极阳极，铁电极是阴极，溶液中的铜离子放电，表面有红色物质。②乙装置中碳棒是阳极，溶液中的氢氧根放电，表面发生的电极反应式是 4OH—－4e—＝O2+2H2O。③2.22g碱式碳酸的物质的量是2.22g÷222g/mol＝0.01mol，根据Cu和H的物质的量可知转移电子的物质的量是0.01mol×2×2+0.01mol×2×1＝0.06mol；（2）①写出甲装置中锌发生吸氧腐蚀，碳棒表面发生的电极反应式为O2+4e－+2H2O=4OH－。②乙装置碳电极是阳极，氯离子放电生成氯气，氯气能把碘离子氧化为单质碘，进而把碘氧化为碘酸，所以将湿润的淀粉KI试纸放在乙装置的碳棒附近，现象为试纸开始变蓝，一段时间后蓝色褪去；③钠离子向左侧移动，说明左侧是阴极室，氢离子放电产生氢气，因此氢气的出口是E；电解一段时间后，阴极产生气体的体积为112 mL（标准状况）即氢气是0.005mol，消耗氢离子是0.01mol，根据电荷守恒可知通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为0.01mol。