Question

【題目】某實驗小組的同學用右圖所示的實驗裝置進行電解反應，電解槽內(nèi)裝有KI-淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍色，一段時間后，藍色逐漸變淺。

已知:3I2+6OH－= IO3－+5I－+3H2O

回答下列問題：

（1）左側(cè)為電源__________極。(填“正”或“負”)

（2）請用方程式及必要的文字解釋左側(cè)溶液變藍色的原因？___________________。

（3）寫出右側(cè)發(fā)生的有關電極反應的反應式：_____________________。

（4）電解反應結(jié)束時，左側(cè)溶液中還_________I－。(填“有”或“沒有”)

（5）寫出電解槽內(nèi)發(fā)生反應的總化學方程式：_____________________。

（6）如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學反應_________。(填“變”或“不變”)

Answer 1

【答案】（1）正

（2）左側(cè)溶液中發(fā)生了反應 2I－-2e－=I2，I－被氧化生成I2，I2遇淀粉變藍。

（3）2H++2e－=H2↑或2H2O+2e－=H2↑+2OH－

（4）有（5）KI+3H2O KIO3+3H2↑（6）變；

【解析】

試題分析：左側(cè)溶液變藍色，生成I2，左側(cè)電極為陽極，電極反應為：2I--2e-=I2，右側(cè)電極為陰極，電極反應式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右側(cè)放出氫氣，右側(cè)I-、OH-通過陰離子交換膜向左側(cè)移動，發(fā)生反應3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，一段時間后，藍色變淺，保證兩邊溶液呈電中性，左側(cè)的IO3-、I-通過陰離子交換膜向右側(cè)移動。

（1）根據(jù)上述分析，左側(cè)為電源正極，故答案為：正；

（2）左側(cè)溶液中發(fā)生了反應 2I－-2e－= I2，I－被氧化生成I2，I2遇淀粉變藍，故答案為：左側(cè)溶液中發(fā)生了反應 2I－-2e－= I2，I－被氧化生成I2，I2遇淀粉變藍；

（3）右側(cè)電極為陰極，電極反應式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右側(cè)放出氫氣，故答案為：2H2O+2e－= H2↑+2OH－；

（4）右側(cè)I-、OH-通過陰離子交換膜向左側(cè)移動，發(fā)生反應3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，左側(cè)的IO3-、I-通過陰離子交換膜向右側(cè)移動，左右側(cè)溶液中均有I－，故答案為：有；

（5）左側(cè)電極為陽極，電極反應為：2I--2e-=I2，右側(cè)電極為陰極，電極反應式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右側(cè)I-、OH-通過陰離子交換膜向左側(cè)移動，發(fā)生反應3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，反應的總化學方程式為KI+3H2O KIO3+3H2↑，故答案為：KI+3H2O KIO3+3H2↑；

（6）如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，左側(cè)電極為陽極，電極反應為：2I--2e-=I2，右側(cè)電極為陰極，電極反應式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，保證兩邊溶液呈電中性，左側(cè)多余K+通過陽離子交換膜遷移至陰極，左側(cè)生成I2，右側(cè)溶液中有KOH生成，碘單質(zhì)與KOH不能反應，總反應相當于：2KI+2H2O2KOH+I2+H2↑，故答案為：變。