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        1. 某小組同學(xué)設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氧氣、氫氣、硫酸和氫氧化鉀.
          (1)X極與電源的
          (填“正”或“負(fù)”)極相連,氫氣從
          C
          C
          (填“A”、“B”、“C”或“D”)口導(dǎo)出.
          (2)離子交換膜只允許一類離子通過,則M為
          陰離子
          陰離子
          (填“陰離子”或“陽離子”,下同)交換膜,N為
          陽離子
          陽離子
          交換膜.
          (3)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(石墨為電極),則電池負(fù)極的反應(yīng)式為
          H2-2e-+2OH-═2H2O
          H2-2e-+2OH-═2H2O

          (4)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,制得11.2L氫氣,則生成硫酸的質(zhì)量是
          49g
          49g
          ,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
          6.02×1023
          6.02×1023
          分析:(1)根據(jù)加入的物質(zhì)知,X電極附近生成硫酸,Y電極附近生成氫氧化鉀,則X電極上氫氧根離子放電,Y電極上氫離子放電,所以X是陽極,Y是陰極,陽極與電源正極相連;陽極上生成氧氣,陰極上生成氫氣;
          (2)電解過程中,電解質(zhì)溶液中陽離子向陰極移動(dòng),陰離子向陽極移動(dòng);
          (3)原電池中負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng);
          (4)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算生成硫酸的質(zhì)量.
          解答:解:(1)題圖中左邊加入含硫酸的水,右側(cè)加入含KOH的水,說明左邊制硫酸,右邊制備KOH溶液,氫氧根離子在陽極放電,同時(shí)電解后溶液呈酸性,氫離子在陰極放電,同時(shí)電解后溶液呈堿性,則X為陽極,Y為陰極,所以X連接電源正極;
          Y電極上氫離子放電生成氫氣,所以氫氣從C口導(dǎo)出,
          故答案為:正;C;
          (2)OH-在陽極發(fā)生氧化反應(yīng),使左邊溶液中H+增多,為了使溶液呈電中性,硫酸鉀溶液中的SO42-通過M交換膜向左邊遷移,即M為陰離子交換膜;
          H+在Y極發(fā)生還原反應(yīng),使右邊溶液中OH-增多,硫酸鉀溶液中K+向右遷移,N為陽離子交換膜,
          故答案為:陰離子;陽離子;
          (3)氫氧燃料堿性電池中,通入氫氣的電極是負(fù)極,負(fù)極上氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為
          H2-2e-+2OH-═2H2O,
          故答案為:H2-2e-+2OH-═2H2O;
          (4)n(H2)=
          11.2L
          22.4L/mol
          =0.5mol,根據(jù)2H++2e-═H2↑知,得電子的物質(zhì)的量為1mol,得電子數(shù)為6.02×1023,X極的反應(yīng)式為4OH--4e-═2H2O+O2↑,根據(jù)得失電子守恒知,生成H+的物質(zhì)的量為1mol,根據(jù)氫原子守恒得生成0.5mol H2SO4,m(H2SO4)=nM=0.5mol×98g/mol=49g,
          故答案為:49g;6.02×1023
          點(diǎn)評:本題考查了原電池和電解池原理,正確推斷電解池陰陽極是解本題關(guān)鍵,根據(jù)加入水溶液的溶質(zhì)確定電極產(chǎn)物,結(jié)合電極產(chǎn)物確定陰陽極,再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,難度中等.
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          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a連接,則A極的電極反應(yīng)式為
          2H++2e-═H2
          2H++2e-═H2

          (2)若開始時(shí)開關(guān)K與b連接,則B極的電極反應(yīng)式為
          2H++2e-═H2
          2H++2e-═H2
          ,總反應(yīng)的離子方程式為
          2Cl-+2H2O
           電解 
          .
           
          2OH-+H2↑+Cl2
          2Cl-+2H2O
           電解 
          .
           
          2OH-+H2↑+Cl2
          .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)駶橩I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2.24L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子
          (3)該小組同學(xué)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制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀.
          ①該電解槽的陽極反應(yīng)式為
          4OH--4e-=2H2O+O2
          4OH--4e-=2H2O+O2
          .此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)
          小于
          小于
          (填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù).
          ②通電開始后,陰極附近溶液pH會(huì)增大,請簡述原因
          H+放電,促進(jìn)水的電離,OH-濃度增大
          H+放電,促進(jìn)水的電離,OH-濃度增大

          ③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
          O2+2H2O+4e-═4OH-
          O2+2H2O+4e-═4OH-

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          科目:高中化學(xué) 來源:2013屆甘肅省張掖二中高三10月月考化學(xué)試卷(奧班)(帶解析) 題型:填空題

          (10分)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a連接,則A極的電極反應(yīng)式為__________。
          (2)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)駶橩I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
          (3)該小組同學(xué)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制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

          ①該電解槽的陽極反應(yīng)式為______________________。此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)_______(填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。
          ②通電開始后,陰極附近溶液pH會(huì)增大,請簡述原因_______________________________。
          ③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__________________________。

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          科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年甘肅省高三10月月考化學(xué)試卷(奧班)(解析版) 題型:填空題

          (10分)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a連接,則A極的電極反應(yīng)式為__________。

          (2)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)駶橩I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

          (3)該小組同學(xué)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制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

          ①該電解槽的陽極反應(yīng)式為______________________。此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)_______(填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。

          ②通電開始后,陰極附近溶液pH會(huì)增大,請簡述原因_______________________________。

          ③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__________________________。

           

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          科目:高中化學(xué) 來源:模擬題 題型:填空題

          某小組同學(xué)設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氧氣、氫 氣、硫酸和氫氧化鉀。
          (1)X極與電源的___(填正或負(fù))極相連,氫氣從____(選填A(yù)、 B、C或D)口導(dǎo)出。
          (2)離子交換膜只允許一類離子通過,則M為____(填陰離子或陽離子,不同)交換膜,N為____交換膜。
          (3)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(石墨為電極),則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為___
          (4)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,制得11.2 L氫氣,則生成硫酸的質(zhì)量是___,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為___。

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