Question

1．某课外活动小组用如图装置进行实验，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Fe-2e^-=Fe²⁺．
（2）若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，总反应的离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（3）若开关K与b连接，下列说法正确的是（填序号）②④．
①溶液中Na⁺向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的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2.24L气体，则溶液中转移0.2mol电子
（4）如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，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O₂+4e-+2H₂O═4OH^-，．

Answer 1

分析 （1）若开始时开关K与a连接，则形成原电池反应，为铁的吸氧腐蚀；
（2）若开始时开关K与b连接，形成电解池装置，石墨为阳极，发生氧化反应生成氯气，铁为阴极，发生还原反应生成氢气和氢氧化钠，总的反应的离子方程式就是电解饱和食盐水；
（3）若开始时开关K与b连接，则形成电解池，A为阳极，发生氧化反应，生成氯气，B为阴极，生成氢气和氢氧化钠；
（4）正极发生还原反应，氧气放电生成氢氧根离子．

解答 解：（1）开始时开关K与a连接，是原电池，铁为负极，发生氧化反应，失去电子生成亚铁离子，电极方程式为Fe-2e^-=Fe²⁺，A极上氧气得电子被还原，电极方程式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑，总的电极反应是电解饱和食盐水，电极反应方程式为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（3）①电解时阳离子向阴极移动，故①错误；
②A生成氯气，能使湿润KI淀粉试纸变蓝，故②正确；
③阳极生成氯气，阴极生成氢气，则通入适量氯化氢可恢复到原浓度，故③错误；
④若标准状况下B极产生2.24L氢气，由2H⁺+2e^-=H₂↑可知转移0.2mol电子，故④正确．
故答案为：②④；
（4）正极发生还原反应，氧气放电生成氢氧根离子，电极反应式为：O₂+4e-+2H₂O═4OH^-，故答案为：O₂+4e-+2H₂O═4OH^-．

点评 本题综合原电池和电解质知识，侧重于学生的分析能力和电化学知识的综合应用，注意解题时要注意分析电极反应及生成物，难度中等．