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该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾
①电解槽的阳极反应式为______．此时通过阴离子交换膜的离子数______（填“大于”或“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数．
②制得的氢氧化钾溶液从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）______导出，制得的氧气从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）______导出．
③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因______．
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为______．

高三化学解答题中等难度题

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试题答案

试题解析

相关试题

（共12分）
电化学知识是化学反应原理的重要部分，以下是常见的电化学装置：
（1）某兴趣小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为_______________________。
②得到的氢氧化钾从　　　　　　　　（填A,或D）排放出。常温下，若将得到的2L浓度为0.25mol/L的KOH溶液与2L0.025mol/L的硫酸溶液混合（假设溶液混合后忽略体积变化），pH为　　　　　　
③此时通过阴离子交换膜的离子数　　　　　　（填大于，小于或等于）通过阳离子交换膜的离子数。
④若将制得的氢气、氧气和硫酸溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为____________________________________________
（2）如图所示是一套电化学实验装置，图中C、D均为铂电极，U为盐桥，G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极。
①向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移。此时A杯中的主要实验现象是______________________，D电极上的电极反应式为______________________。
②一段时间后，再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移。此时整套实验装置的总的离子方程式为__________________________。

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该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾
①电解槽的阳极反应式为______．此时通过阴离子交换膜的离子数______（填“大于”或“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数．
②制得的氢氧化钾溶液从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）______导出，制得的氧气从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）______导出．
③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因______．
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为______．

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某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。
(1)X极与电源的　　　　　 (填“正”或“负”)极相连，氢气从　　　　　 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)口导出。
(2)离子交换膜只允许一类离子通过，则M为　　　　　 (填“阴离子”或“阳离子”，下同)交换膜，N为　　　　　交换膜。
(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极)，则电池负极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)若在标准状况下，制得11.2 L氢气，则生成硫酸的质量是　　　　　，转移的电子数为　　　　　。

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某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。
（1）X极与电源_________(填“正”或“负”)极相连，氢气从_________(填 “B” 或“C” )口导出。
（2）离子交换膜只允许一类离子通过，则M为__________交换膜(填“阴离子”或“阳离子”，下同)，N为_________交换膜。
（3）若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极)，则电池负极的电极反应式为_____________________。
（4）若在标准状况下，制得11.2 L氢气，则生成硫酸的质量是_________，转移的电子数为________________。

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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。对该装置及其原理判断正确的是
A. a气体为氢气，b气体为氧气
B. A溶液为氢氧化钠，B溶液为硫酸
C. c隔膜为阳离子交换膜、d隔膜为阴离子交换膜
D. 该电解反应的总方程式可以表示为：2Na2SO4＋6H2O2H2SO4＋4NaOH＋O2↑＋2H2↑

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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。对该装置及其原理判断正确的是
A．a气体为氢气，b气体为氧气
B．A溶液为氢氧化钠，B溶液为硫酸
C．c隔膜为阳离子交换膜、d隔膜为阴离子交换膜
D．该电解反应的总方程式可以表示为：2Na2SO4＋6H2O2H2SO4＋4NaOH＋O2↑＋2H2↑

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双隔膜电解池（两电极均为惰性电极）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。对该装置及其原理判断错误的是
A. 如电极材料均改为铜板，电解池的总反应方程式不变
B. 向A溶液中滴加石蕊试液显红色
C. c隔膜为阴离子交换膜、d隔膜为阳离子交换膜
D. 相同条件下，c隔膜附近电极产生的a气体与d隔膜附近电极产生的b气体体积比为1：2

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用如图装置电解硫酸钾溶液制取氢气，氧气，硫酸和氢氧化钾。从开始通电时，收集B和C逸出的气体。1 min后测得B口的气体体积为C口处的一半，下列说法不正确的是
A. 电源左侧为正极
B. 电解槽左侧的电极反应方程式为2H2O－4e－==O2↑＋4H＋
C. D口导出的溶液为KOH溶液，且浓度比刚加入电解槽右侧时的浓度大
D. 标准状况下，若1 min后从C口处收集到的气体比B口处收集到的气体多2.24 L，则有0.1NA个SO42-通过阴离子膜

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冰晶石又名六氟铝酸钠(Na3A1F6)白色固体，微溶于水，常用作电解铝工业的助熔剂。工业上用萤石(主要成分是CaF2)、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石，某化学实验小组模拟工业上制取Na2AlF6的装置图如下(该装置均由聚四氟乙烯仪器组装而成)。
已知：CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑
(1)实验仪器不能使用玻璃仪器的原因是_____________(用化学方程式表示)。
(2)装置III的作用为______________________。
(3)在实验过程中，装置II中有CO2气体逸出，同时观察到有白色固体析出，请写出该反应的离子反应方程式：__________________。
(4)在实验过程中，先向装置II中通入HF气体，然后再滴加Na2CO3溶液，而不是先将Na2CO3和A1(OH)3混合后再通入HF气体，其原因是_______________。　　　　　　　 .
(5)装置II反应后的混合液经过过滤可得到Na3A1F6晶体，在过滤操作中确定沉淀已经洗涤干净的方法是_____________________。
(6)在电解制铝的工业生产中，阳极的电极反应式为_____________。
(7)萤石中含有少量的Fe2O3杂质，可用于装置I反应后的溶液来测定氟化钙的含量。具体操作如下：取8.0 g萤石加入装置I中，完全反应后，将混合液加稀释，然后加入足量的KI固体，再以淀粉为指示剂，用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，当出现_________现象时，到达滴定终点，消耗Na2S2O3标准溶液40.00mL，则萤石中氟化钙的百分含量为______________。(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)

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冰晶石又名六氟铝酸钠(Na3A1F6)白色固体，微溶于水，常用作电解铝工业的助熔剂。工业上用萤石(主要成分是CaF2)、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石，某化学实验小组模拟工业上制取Na2AlF6的装置图如下(该装置均由聚四氟乙烯仪器组装而成)。
已知：CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑
(1)实验仪器不能使用玻璃仪器的原因是_____________(用化学方程式表示)。
(2)装置III的作用为______________________。
(3)在实验过程中，装置II中有CO2气体逸出，同时观察到有白色固体析出，请写出该反应的离子反应方程式：__________________。
(4)在实验过程中，先向装置II中通入HF气体，然后再滴加Na2CO3溶液，而不是先将Na2CO3和A1(OH)3混合后再通入HF气体，其原因是_______________。　　　　　　　 .
(5)装置II反应后的混合液经过过滤可得到Na3A1F6晶体，在过滤操作中确定沉淀已经洗涤干净的方法是_____________________。
(6)在电解制铝的工业生产中，阳极的电极反应式为_____________。
(7)萤石中含有少量的Fe2O3杂质，可用于装置I反应后的溶液来测定氟化钙的含量。具体操作如下：取8.0 g萤石加入装置I中，完全反应后，将混合液加稀释，然后加入足量的KI固体，再以淀粉为指示剂，用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，当出现_________现象时，到达滴定终点，消耗Na2S2O3标准溶液40.00mL，则萤石中氟化钙的百分含量为______________。(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)

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