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                    。(2)若开始时开关

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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                    。
(2)若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为                    ，
总反应的离子方程式为                                              。
有关上述实验，下列说法正确的是(填序号)    。
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2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子
(3)该小组同学认为，如果模拟工业上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该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”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②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)Fe-2e^-=Fe²⁺
(2)2H⁺+2e^-=H₂↑
2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑   ②
(3)①4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑  小于
②O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

解析

(1)开关K与a相连，装置构成原电池，Fe失去电子为原电池负极。
(2)开关K与b相连，装置构成电解NaCl溶液的电解池，B为电解池的阴极，溶液中的H⁺在B极放电生成H₂。电解过程中Na⁺应该向阴极B移动；A极产生的气体为Cl₂，Cl₂能将I^-氧化为I₂，淀粉遇I₂变蓝；根据电解反应：2NaCl+2H₂O 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，电解一段时间后若加入盐酸会增加H₂O的质量，应通入HCl气体使其恢复到电解前电解质的浓度；若标准状况下B极产生2.24 L气体，即0.1 mol H₂，则有0.2 mol 电子发生转移，但在溶液中转移的不是电子，而是离子。
(3)溶液中的OH^-在阳极失电子产生O₂：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，所以在B口放出O₂，从A口导出H₂SO₄。溶液中的H⁺在阴极得到电子产生H₂：2H⁺+2e^-=H₂↑，则从C口放出H₂，从D口导出KOH溶液。因SO₄^2-所带电荷数大于K⁺所带电荷数，SO₄^2-通过阴离子交换膜，K⁺通过阳离子交换膜，所以通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的离子数。O₂、H₂、KOH溶液构成燃料电池时，O₂在电池正极放电：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-