Question

Ⅰ在右图所示装置中，U形管内装满稀H₂SO₄，a为铁电极，b为多孔石墨电极。

①断开K₂接通K₁时，为_____________极，b电极上的电极反应式为________________；

②断开K₁时接通K₂，a为_____________极；该电极上的电极反应式是____________一段时间后，溶液的pH_________(填“增大”、“减小”或“不变”)

Ⅱ、双隔膜电解池的结构示意简图如图所示，利用该装置可以电解硫酸钠溶液以制取硫酸和氢氧化钠，并得到氢气和氧气。

a气体为______________，B溶液为________________；C隔膜为____________(阳离子交换膜、阴离子交换膜)，该电解反应的总方程式可表示为_______________________。

Answer

Ⅰ、①正 2H++2e-=H2↑②阳 Fe-2e-=Fe2+ 增大

Ⅱ、氧气 氢氧化钠 阴离子交换膜 2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑

【解析】

试题分析：Ⅰ、①接通K1、断开K2时，形成原电池，活泼金属电极a是负极，b是正极，该极上发生得电子的还原反应2H++2e-=H2↑，故答案为：；②接通K2、断开K1时，a和电源的正极相连，是阳极，该极上金属本身失电子，电解硫酸的过程中，在阴极上氢离子得电子，所以氢离子浓度减小，酸性减弱，pH增大；Ⅱ、在阳极氢氧根离子放电生成氧气，在阴极氢离子放电生成氢气，所以a气体为氧气，b气体为氢气，在阳极氢氧根离子放电生成氧气，同时生成氢离子，所以阳极生成硫酸，即A溶液为硫酸；在阴极氢离子放电生成氢气，同时生成氢氧根离子，所以阴极生成NaOH，即B溶液为氢氧化钠，根据外加电源的正负极可知有气体a生成的一极为阳极，有气体b生成的一极为阴极；阳离子透过d隔膜向阴极移动，则d隔膜为阳离子交换膜，阴离子透过c隔膜向阳极移动，c隔膜为阴离子交换膜，在阳极氢氧根离子放电生成氧气，在阴极氢离子放电生成氢气，所以该电解反应的总方程式为2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑。

【考点定位】考查原电池和电解池原理

【名师点晴】准确判断原电池和电解池，明确离子放电顺序是解本题关键，与外接电源相连的为电解装置，未连接外接电源且发生了自发地氧化还原反应的为原电池，如Ⅱ中根据外加电源的正负极可知有气体a生成的一极为阳极，有气体b生成的一极为阴极；阳离子透过d隔膜向阴极移动，阴离子透过c隔膜向阳极移动；根据两极上放电的离子来判断生成的气体，据此分析解答。