Question

【題目】根據所學知識完成題目：
（1）某課外活動小組同學用圖1裝置進行實驗，試回答下列問題：
①若開始時開關K與a連接，則鐵發生電化學腐蝕中的腐蝕．請寫出正極反應式： ．
②若開始時開關K與b連接時，兩極均有氣體產生，則N端是電源的極（填正或負），則總反應的離子方程式為 ．
（2）該小組同學設想，用如圖2所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉． ①制得的氫氧化鈉溶液從出口（填“A”、“B”、“C”或“D”）導出．通過陰離子交換膜的離子數（填“＞”、“＜”或“=”）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： ．

Answer 1

【答案】
（1）吸氧；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；負；2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑
（2）D；＜；H+在陰極放電，水的電離平衡正向移動，溶液中OH﹣濃度增大，pH增大（合理即可）
【解析】解：（1）①開關K與a連接，為原電池，NaCl溶液為中性，發生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發生還原反應，電極反應式為O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ ， 所以答案是：吸氧；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；②K與b連接，為電解池，若開始時開關K與b連接時，兩極均有氣體產生，則Fe作陰極，石墨作陽極，氯離子、氫離子放電，則N為電源負極，電解的總離子反應為2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑，所以答案是：2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑；（2）①陰極上氫離子放電，則NaOH在陰極生成，由圖可知，D在陰極附近，制得的氫氧化鈉溶液從D出口導出；陽極氫氧根離子放電，因此硫酸根離子向陽極移動，陰極氫離子放電，因此鈉離子向陰極移動，所以通過相同電量時，通過陰離子交換膜的離子數小于通過陽離子交換膜的離子數，所以答案是：D；＜；②水電離出的氫離子在陰極放電，而氫氧根離子不放電，促進水的電離，導致溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液的pH增大， 所以答案是：H+在陰極放電，水的電離平衡正向移動，溶液中OH﹣濃度增大，pH增大（合理即可）．