Question

某課外活動(dòng)小組同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試回答下列問題。

（1）若開始時(shí)開關(guān)K與b連接，則B極的電極反應(yīng)式為          ,總反應(yīng)的離子方程式為          ，有關(guān)上述實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是（填序號(hào)）      。
①溶液中Na⁺向A極移動(dòng)
②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)KI淀粉試紙變藍(lán)
③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度
④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
（2）上述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)一小段時(shí)間后，再把開關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)式為        。
（3）該小組同學(xué)認(rèn)為如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,則可以設(shè)想用如下圖裝置電解硫酸鉀溶液來(lái)制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

①該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為     。此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)     （填”大于”或”小于”或”等于”）通過陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)。
②制得的氫氧化鉀溶液從出口      （填寫“A”、“B”、“C”、“D”）導(dǎo)出。
③通電開始后,陰極附近溶液pH會(huì)增大,請(qǐng)簡(jiǎn)述原因                。
④若將制得的氫氣、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(yīng)式為                   。
⑤燃料電池所用燃料可以是氫氣,也可以是其他燃料,如甲醇、肼等。液態(tài)肼（分子式N₂H₄)可以在氟氣中燃燒生成氮?dú)夂头�化氫。利用肼、氟氣與KOH溶液組成堿性燃料電池,請(qǐng)寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式?     ?    。

Answer 1

（1）2H⁺+2e^-=H₂↑    2Cl^-+ 2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑；②
（2）Fe－3e^－+3OH^－=Fe(OH)₃
（3）①4OH^－－4e^－= 2H₂O+O₂↑；小于    ②D 
③氫離子放電，促進(jìn)水的電離，氫氧根離子濃度增大；
④O₂+2H₂O+4e^－= 4OH^－；   
⑤N₂H₄－4e^－+4OH^－=N₂↑+4H₂O

（1）開關(guān)K與b連接是電解飽和食鹽水，B極為陰極，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^－=H₂↑總反應(yīng)的離子方程式為2Cl^－+ 2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑；
①陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，錯(cuò)誤；
②A極產(chǎn)生氯氣，使?jié)駶?rùn)KI淀粉試紙變藍(lán)，正確；
③電解時(shí)從溶液中失去的是氯氣和氫氣，一段時(shí)間后加入HCl可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度，而不是鹽酸，故錯(cuò)誤；
④ 溶液不能轉(zhuǎn)移電子，錯(cuò)誤；
（2）開關(guān)K與a連接裝置為原電池，正極是氯氣得到電子，負(fù)極為鐵失去電子，變?yōu)?3價(jià)鐵，電解反應(yīng)式為Fe-3e^－+3OH^－=Fe(OH)₃；
（3）①陽(yáng)極氫氧根離子失去電子4OH^－-4e^－= 2H₂O+O₂↑；硫酸根離子通過陰離子交換膜，鉀離子通過陽(yáng)離子交換膜，故此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)；
②陰極氫離子放電生成氫氣和堿，故在陰極產(chǎn)生氫氧化鉀，從D口出；
③氫離子放電，促進(jìn)水的電離，氫氧根離子濃度增大；
④該電池負(fù)極為氫氣失去電子，正極為氧氣得到電子，正極的電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^－= 4OH^－；
⑤該電池肼在負(fù)極失去電子，注意堿性介質(zhì)，需結(jié)合氫氧根離子生成水，負(fù)極電極反應(yīng)式為N₂H₄－4e^－+4OH^－=N₂↑+4H₂O