Question

1．某課外活動小組用如圖裝置進行實驗，試回答下列問題．
（1）若開始時開關(guān)K與a連接，則B極的電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺．
（2）若開始時開關(guān)K與b連接，則B極的電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，總反應的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（3）若開關(guān)K與b連接，下列說法正確的是（填序號）②④．
①溶液中Na⁺向A極移動
②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍
③反應一段時間后加適量鹽酸可恢復到電解前電解質(zhì)的濃度
④若標準狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體，則溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子
（4）如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池，則電池正極的電極反應式為O₂+4e-+2H₂O═4OH^-，．

Answer 1

分析 （1）若開始時開關(guān)K與a連接，則形成原電池反應，為鐵的吸氧腐蝕；
（2）若開始時開關(guān)K與b連接，形成電解池裝置，石墨為陽極，發(fā)生氧化反應生成氯氣，鐵為陰極，發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧化鈉，總的反應的離子方程式就是電解飽和食鹽水；
（3）若開始時開關(guān)K與b連接，則形成電解池，A為陽極，發(fā)生氧化反應，生成氯氣，B為陰極，生成氫氣和氫氧化鈉；
（4）正極發(fā)生還原反應，氧氣放電生成氫氧根離子．

解答 解：（1）開始時開關(guān)K與a連接，是原電池，鐵為負極，發(fā)生氧化反應，失去電子生成亞鐵離子，電極方程式為Fe-2e^-=Fe²⁺，A極上氧氣得電子被還原，電極方程式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）開關(guān)K與b連接，裝置為電解池，鐵為陰極，發(fā)生還原反應，氫離子得到電子生成氫氣，電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑，總的電極反應是電解飽和食鹽水，電極反應方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（3）①電解時陽離子向陰極移動，故①錯誤；
②A生成氯氣，能使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍，故②正確；
③陽極生成氯氣，陰極生成氫氣，則通入適量氯化氫可恢復到原濃度，故③錯誤；
④若標準狀況下B極產(chǎn)生2.24L氫氣，由2H⁺+2e^-=H₂↑可知轉(zhuǎn)移0.2mol電子，故④正確．
故答案為：②④；
（4）正極發(fā)生還原反應，氧氣放電生成氫氧根離子，電極反應式為：O₂+4e-+2H₂O═4OH^-，故答案為：O₂+4e-+2H₂O═4OH^-．

點評 本題綜合原電池和電解質(zhì)知識，側(cè)重于學生的分析能力和電化學知識的綜合應用，注意解題時要注意分析電極反應及生成物，難度中等．