Question

【題目】Ⅰ、（1）惰性電極電解硫酸銅溶液的化學(xué)方程式_____________________________。

（2）惰性電極電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式_____________________________。

Ⅱ、某小組同學(xué)認(rèn)為，如果模擬工業(yè)上用離子交換膜法制燒堿的方法，那么可以設(shè)想用如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。

（3）該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為________________________________。此時(shí)通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)________(填“大于”、“小于”或“等于”)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)。

（4）制得的氫氧化鉀溶液從出口________(填寫(xiě)“A”、“B”、“C”或“D”)導(dǎo)出。

（5）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，則電池正極的反應(yīng)式為____________________________________________________。

Answer 1

【答案】 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 小于 D O2＋2H2O＋4e－===4OH－

【解析】試題分析：Ⅰ、（1）惰性電極電解硫酸銅溶液的生成Cu、O2、H2SO4；（2）惰性電極電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣、氯氣；Ⅱ、（3）陽(yáng)極OH－失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣；通過(guò)陰離子交換膜的離子是SO42-，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子是K+；（4）陰極反應(yīng)生成，所以氫氧化鉀溶液在陰極生成；（5）氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池，正極是氧氣得電子生成OH－。

解析：Ⅰ、（1）惰性電極電解硫酸銅溶液的生成Cu、O2、H2SO4，總反應(yīng)是2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；（2）惰性電極電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣、氯氣，總反應(yīng)是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；Ⅱ、（3）陽(yáng)極OH－失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，陽(yáng)極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；通過(guò)陰離子交換膜的離子是SO42-，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子是K+，根據(jù)電荷守恒通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)；（4）陰極反應(yīng)生成，所以氫氧化鉀溶液在陰極生成，制得的氫氧化鉀溶液從出口D放出；（5）氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池，正極是氧氣得電子生成OH－，正極的反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。