Question

电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开．在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅．已知：3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O．下列说法不正确的是（　　）

• A、右侧发生的电极方程式：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-
• B、电解结束时，右侧溶液中含有IO₃^-
• C、电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H₂O

  通电  .

  KIO₃+3H₂↑
• D、如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变

Answer 1

考点：电解原理

专题：

分析：在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，说明左侧铂丝上有碘生成，则左侧铂丝是阳极，电极反应式为2I^--2e^-=I₂，一段时间后，蓝色逐渐变浅，说明发生反应3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O，右侧铂丝是阴极，阴极上氢离子放电，电极反应式为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，为保证两边溶液呈电中性，左侧的IO₃^-通过阴离子交换膜向右侧移动，如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，左侧多余K⁺通过阳离子交换膜迁移至阴极，保证两边溶液呈电中性，据此分析解答．

解答： 解：在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，说明左侧铂丝上有碘生成，则左侧铂丝是阳极，电极反应式为 2I^--2e^-=I₂，一段时间后，蓝色逐渐变浅，说明发生反应3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O，右侧铂丝是阴极，阴极上氢离子放电，电极反应式为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，保证两边溶液呈电中性，左侧的IO₃^-通过阴离子交换膜向右侧移动，如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，左侧多余K⁺通过阳离子交换膜迁移至阴极，保证两边溶液呈电中性，
A．通过以上分析知，右侧发生的电极方程式：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故A正确；
B．一段时间后，蓝色变浅，发生反应3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O，中间为阴离子交换膜，右侧I^-、OH^-通过阴离子交换膜向左侧移动，保证两边溶液呈电中性，左侧的IO₃^-通过阴离子交换膜向右侧移动，故右侧溶液中含有IO₃^-，故B正确；
C．通过以上分析知，电池反应式为KI+3H₂O

通电  .

KIO₃+3H₂↑，故C正确；
D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，左侧电极为阳极，电极反应为：2I^--2e^-=I₂，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，保证两边溶液呈电中性，左侧多余K⁺通过阳离子交换膜迁移至阴极，左侧生成I₂，右侧溶液中有KOH生成，碘单质与KOH不能反应，总反应相当于：2KI+2H₂O

电解  .

2KOH+I₂+H₂↑，故D错误；
故选D．

点评：本题考查电解原理，明确各个电极上发生的反应及离子移动方向是解本题关键，易错选项是D，注意离子交换膜的选择性，导致碘和KOH不反应，题目难度中等．