Question

9．电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极．测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，以下说法不正确的是（　　）

• A． a极与电源的正极相连
• B． 产物丙为硫酸溶液
• C． 离子交换膜d为阳离子交换膜（允许阳离子通过）
• D． a电极反应式为2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑

Answer 1

分析 电解硫酸钠溶液时，阳极上OH^-放电生成O₂、阴极上H⁺放电生成H₂，所以实质上是电解H₂O，同温同压下，转移电子相等时生成H₂、O₂的体积之比为2：1，同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，则甲是O₂、乙是H₂，所以a是阳极、b是阴极；
阳极附近有H⁺生成，所以产物丙是H₂SO₄，阴极附近有OH^-生成，所以产物丁是NaOH，据此分析解答．

解答 解：电解硫酸钠溶液时，阳极上OH^-放电生成O₂、阴极上H⁺放电生成H₂，所以实质上是电解H₂O，同温同压下，转移电子相等时生成H₂、O₂的体积之比为2：1，同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，则甲是O₂、乙是H₂，所以a是阳极、b是阴极；
阳极附近有H⁺生成，所以产物丙是H₂SO₄，阴极附近有OH^-生成，所以产物丁是NaOH，
A．通过以上分析知，a是阳极，则a与电源正极相连，故A正确；
B．通过以上分析知，产物丙是硫酸，故B正确；
C．电解质溶液中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，所以离子交换膜d为阳离子交换膜（允许阳离子通过），故C正确；
D．a电极反应式为2H₂O-4e^-═4H⁺+O₂↑，b电极反应式为2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，故D错误；
故选D．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，正确判断阴阳极是解本题关键，难点是电极反应式的书写，熟练掌握离子放电顺序，题目难度不大．