题目内容
【题目】.某课外活动小组同学用下图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为________________________。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为_____,总反应的离子方程式为_________________,有关该实验的下列说法正确的是(填序号)___________。
①溶液中Na+向A极移动 ②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝 ③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 ④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(3)该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,设想用下图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为___________。此时通过阴离子交换膜的离子数_____(填“大于”或“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从_____________________________________________________________出口 (填写“A”、“B”、“C”、“D”)导出。
③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因_______________________。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为______________________。
【答案】Fe -2e = Fe2+ 2H++ 2e-= H2↑ 2Cl-+ 2H2O 电解 2OH-+ H2↑ + Cl2↑ ② 4OH--4e-=2H2O + O2↑ ﹤ D H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大 O2+ 2H2O + 4e-= 4OH-
【解析】
(1)若开始时开关K与a连接时,组成原电池,B极为负极,电极反应式为Fe -2e = Fe2+ ;(2)若开始时开关K与b连接时组成电解池,B极为阴极,H+和Na+向B极移动,H+得电子,电极反应式为2H++ 2e-= H2↑,A极Cl-失去电子,逸出Cl2,能使湿润KI淀粉试纸变蓝,总反应的离子方程式为2Cl-+ 2H2O 电解 2OH-+ H2↑ + Cl2↑;B极生成标准状况下2.24 L气体,即0.1mol H2,转移0.2 mol电子,但是溶液中无电子转移。反应一段时间后通入氯化氢气体可恢复到电解前电解质的浓度。选择②;
(3)阳极氢氧根和硫酸根中氢氧根失去电子,4OH--4e-=2H2O + O2↑;此时通过阴离子交换膜的是OH-、SO42-,通过阳离子交换膜的是K+、H+,OH-和 H+相等,SO42-是K+的一半,所以通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数。
通电开始后阴极H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,电池正极反应掉O2,电极反应式为O2+ 2H2O + 4e-= 4OH-。
【题目】甲、乙、丙、丁均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的转化关系如下图所示(部分产物已略去),下列各组物质中不能按图示关系转化的是
选项 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
A | NaOH | NaHSO3 | Na2SO3 | SO2 |
B | Fe | Fe(NO3)3 | Fe(NO3)2 | HNO3 |
C | C | CO2 | CO | O2 |
D | Al | NaAlO2 | Al(OH)3 | NaOH |
A. A B. B C. C D. D