Question

電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽(yáng)極均為惰性電極．測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1：2，以下說(shuō)法正確的是（　�。�

• A、a極與電源的負(fù)極相連
• B、產(chǎn)物丙為硫酸溶液
• C、離子交換膜d為陽(yáng)離子交換膜（允許陽(yáng)離子通過(guò)）
• D、a電極反應(yīng)式為2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：裝置圖分析可知是電解裝置，電極硫酸鈉溶液，實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)是電解水，氣體甲與氣體乙的體積比約為1：2，氣體甲為氧氣，氣體乙為氫氣，陽(yáng)極生成氧氣，電極反應(yīng)4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，陰極生成氫氣，2H⁺+2e^-=H₂↑，氣體體積比為1：2，所以判斷a電極是陽(yáng)極，b電極是陰極，在陽(yáng)極室得到硫酸，在陰極室得到氫氧化鈉，則c為陰離子交換膜，d為陽(yáng)離子交換膜．

解答： 解：裝置圖分析可知是電解裝置，電極硫酸鈉溶液，實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)是電解水，氣體甲與氣體乙的體積比約為1：2，氣體甲為氧氣，氣體乙為氫氣，陽(yáng)極生成氧氣，電極反應(yīng)4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，陰極生成氫氣，2H⁺+2e^-=H₂↑，氣體體積比為1：2，所以判斷a電極是陽(yáng)極，b電極是陰極，在陽(yáng)極室得到硫酸，在陰極室得到氫氧化鈉，則c為陰離子交換膜，d為陽(yáng)離子交換膜；
A、分析可知a電極為陽(yáng)極，與電源正極相連，故A錯(cuò)誤；
B、陽(yáng)極a生成氧氣，電極反應(yīng)4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陽(yáng)極室水的 電離平衡被破壞生成氫離子，生成產(chǎn)物丙為硫酸，陰極生成氫氣，2H⁺+2e^-=H₂↑，生成產(chǎn)物丁為氫氧化鈉，故B正確；
C、陽(yáng)極a生成氧氣，電極反應(yīng)4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陽(yáng)極室水的 電離平衡被破壞生成氫離子，生成產(chǎn)物丙為硫酸，陰極生成氫氣，2H⁺+2e^-=H₂↑，生成產(chǎn)物丁為氫氧化鈉，則c為陰離子交換膜，d為陽(yáng)離子交換膜，故C正確；
D、陽(yáng)極a生成氧氣，電極反應(yīng)4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故D錯(cuò)誤；
故選BC．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理的分析應(yīng)用，電極產(chǎn)物和電極名稱(chēng)判斷是解題關(guān)鍵，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)電解知識(shí)的綜合應(yīng)用能力．