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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,以下说法正确的是(  )
A、a极与电源的负极相连
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
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:装置图分析可知是电解装置,电极硫酸钠溶液,实质实质是电解水,气体甲与气体乙的体积比约为1:2,气体甲为氧气,气体乙为氢气,阳极生成氧气,电极反应4OH--4e-=2H2O+O2,阴极生成氢气,2H++2e-=H2↑,气体体积比为1:2,所以判断a电极是阳极,b电极是阴极,在阳极室得到硫酸,在阴极室得到氢氧化钠,则c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜.
解答: 解:装置图分析可知是电解装置,电极硫酸钠溶液,实质实质是电解水,气体甲与气体乙的体积比约为1:2,气体甲为氧气,气体乙为氢气,阳极生成氧气,电极反应4OH--4e-=2H2O+O2,阴极生成氢气,2H++2e-=H2↑,气体体积比为1:2,所以判断a电极是阳极,b电极是阴极,在阳极室得到硫酸,在阴极室得到氢氧化钠,则c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜;
A、分析可知a电极为阳极,与电源正极相连,故A错误;
B、阳极a生成氧气,电极反应4OH--4e-=2H2O+O2↑,阳极室水的 电离平衡被破坏生成氢离子,生成产物丙为硫酸,阴极生成氢气,2H++2e-=H2↑,生成产物丁为氢氧化钠,故B正确;
C、阳极a生成氧气,电极反应4OH--4e-=2H2O+O2↑,阳极室水的 电离平衡被破坏生成氢离子,生成产物丙为硫酸,阴极生成氢气,2H++2e-=H2↑,生成产物丁为氢氧化钠,则c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜,故C正确;
D、阳极a生成氧气,电极反应4OH--4e-=2H2O+O2↑,故D错误;
故选BC.
点评:本题考查了电解原理的分析应用,电极产物和电极名称判断是解题关键,题目难度中等,侧重于考查学生对电解知识的综合应用能力.
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