Question

甲、乙的实验装置如图所示，丙、丁分别是氯碱工业生产示意图和制备金属钛的示意图。

请回答下列问题：
(1)写出甲装置中碳棒表面的电极反应式：_______________________________。
(2)已知：5Cl₂＋I₂＋6H₂O=10HCl＋2HIO₃。若将湿润的淀粉­KI试纸置于乙装置中的碳棒附近，现象为________________________________；若乙装置中转移0.02 mol电子后停止实验，烧杯中溶液的体积为200 mL，则此时溶液的pH＝________。(室温条件下，且不考虑电解产物的相互反应)
(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。当乙装置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，Na^＋的移动方向如图中标注，则H₂的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”)；________(填“能”或“不能”)将阳离子交换膜换成阴离子交换膜。
(4)研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaO作电解质，利用丁装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极的电极反应式：___________________________________________。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是(请结合化学用语解释)__________________________________________________________。
③电解过程中需定期更换阳极材料的原因是____________________________。

Answer 1

　(1)O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－
(2)试纸开始变蓝，一段时间后蓝色褪去　13
(3)E　不能
(4)①2O^2－－4e^－=O₂↑
②制备Ti时，在电解槽中发生的反应：阴极2Ca^2＋＋4e^－=2Ca、阳极2O^2－－4e^－=O₂↑和2Ca＋TiO₂Ti＋2CaO，由此可知CaO的量不变
③石墨与阳极产生的氧气反应而不断减少

解析