该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾①电解槽的阳极反应式为______.此时通过
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该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾 ①电解槽的阳极反应式为______.此时通过阴离子交换膜的离子数______(填“大于”或“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数. ②制得的氢氧化钾溶液从出口(填写“A”、“B”、“C”、“D”)______导出,制得的氧气从出口(填写“A”、“B”、“C”、“D”)______导出. ③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因______. ④若将制得的氢气、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______. |
答案
①电解时,阳极上失电子发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力,所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH--4e-=2H2O+O2↑;阳极氢氧根离子放电,因此硫酸根离子向阳极移动,阴极氢离子放电,因此钠离子向阴极移动,所以通过相同电量时,通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数. 故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;<. ②氢氧化钠在阴极生成,所以在D口导出;氧气在阳极生成,且氧气是气体,所以从B口导出. 故答案为:D,B. ③通电开始后,阴极上氢离子放电生成氢气,氢离子来自于水,所以促进水的电离,导致溶液中氢氧根离子的浓度大于氢离子的浓度,所以溶液的PH值增大. 故答案为:H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大. ④燃料原电池中,燃料在负极上失电子发生氧化反应,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,该燃料原电池中,氧气是氧化剂,所以氧气在正极上得电子和水反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-. 故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-. |
举一反三
用铂电极电解CuSO4溶液,当c(Cu2+)降至原来的一半时停止通电,则加入下面物质能使溶液恢复成原来浓度的是( )A.无水CuSO4 | B.CuO | C.Cu(OH)2 | D.CuSO4•5H2O |
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某研究小组用NaOH溶液吸收二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法.其中阴阳膜组合循环再生机理如图,则下列有关说法错误的是( )A.阳极区酸性增强 | B.阴极区电极反应式为:2H++2e-=H2↑ | C.diluent和concentrated的中文含义为浓缩的、稀释的 | D.该过程中的副产品主要为H2SO4 |
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某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验.滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹.据此,下列叙述正确的是( )A.铅笔端作阳极,发生还原反应 | B.铂片端作阴极,发生氧化反应 | C.铅笔端有少量的氯气产生 | D.a点是负极,b点是正极 |
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高铁酸盐在能源、环境保护等有着广泛的用途,可以用电解法制高铁酸盐(已知高铁酸盐在酸性条件下不稳定),总反应式为:Fe+2H2O+2OH- 3H2↑+FeO42-.下列说法正确的是( )A.铁为阳极,H2SO4为电解液 | B.铁为阴极,浓NaOH为电解液 | C.阳极发生的电极反应为:Fe+8OH-一6e-═4H2O+FeO42- | D.铁失去3mol电子可以在阴极得到33.6L氢气 |
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用石墨作电极电解AlCl3溶液时,下列图象合理的是( ) |
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