Question

某課外活動小組同學用如圖Ⅰ裝置進行實驗，試回答下列問題。

圖I                        圖II
（1）若開始時開關K與a連接，則B極的電極反應式為_____________。
（2）若開始時開關K與b連接，則總反應的離子方程式為_______             ______；
有關上述實驗，下列說法正確的是（填序號）_____________。
①溶液中Na⁺向A極移動
②從A極處逸出的氣體能使濕潤KI淀粉試紙變藍
③反應一段時間后加適量鹽酸可恢復到電解前電解質的濃度
④若標準狀況下B極產生2.24 L氣體，則溶液中轉移0.2 mol電子
（3）該小組同學模仿工業上用離子交換膜法制燒堿的方法，設想用如圖Ⅱ裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。
①該電解槽工作時，通過陰離子交換膜的離子數_______（填“大于” “小于”或“等于”）通過陽離子交換膜的離子數。
②通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因_____              ________。
（4）多晶硅主要采用SiHCl₃還原工藝生產，其副產物SiCl₄的綜合利用收到廣泛關注。
①SiCl₄可制氣相白炭黑（與光導纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl₄與H₂和O₂反應，產物有兩種，化學方程式為                                    。
②SiCl₄可轉化為SiHCl₃而循環使用。一定條件下，在20L恒容密閉容器中的反應：
3 SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）4SiHCl₃（g）
達平衡后，H₂與SiHCl₃物質的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部來源于圖Ⅱ離子交換膜法的電解產物，理論上需消耗硫酸鉀質量為     kg。

Answer 1

（1）Fe-2e^—=Fe²⁺  (2)2Cl^— + 2H₂O="==" H₂↑ + Cl₂↑ + 2OH^—   BD
(3) 小于  由于氫離子在陰極放電，促進了水的電離，導致溶液中OH-濃度增大（3分）
（4）SiCl₄+2H₂+O₂SiO₂+4HCl     0.522

略