Question

某课外活动小组同学用如图装置进行实验，试回答下列问题：

(1) 若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_________________________。
(2) 若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为____________________，总反应的离子方程式为_______________________。
有关上述实验，下列说法正确的是________（填序号）。
①从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
②反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
③若标准状况下B极产生22.4 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子
④ 溶液中Na⁺向A极移动
(3) 工业上电解饱和食盐水的方法之一是将两个电极室用离子交换膜隔开(如图Ⅱ所示)，阳极室(A处)加入__________________，阴极室(B处)加入________，离子交换膜只许________通过。

Answer 1

(共14分，每空2分）
(1) Fe－2e^－===Fe^2＋
(2) 2H^＋＋2e^－===H₂↑　2Cl^－＋2H₂O2OH^－＋H₂↑＋Cl₂↑　①
(3)饱和食盐水　纯水(或NaOH稀溶液)　       Na⁺

试题分析：（1）开始时开关K与a连接，是原电池，铁为负极，发生氧化反应，失去电子生成亚铁离子，故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，电解过程中阳离子向阴极移动，④错误；A生成氯气，能使湿润KI淀粉试纸变蓝，①正确；反应一段时间后加适量HCl气体可恢复到电解前电解质的浓度，②错误；若标准状况下B极产生2.24L氢气，转移0.2mol电子，③错误。故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑； 2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；①；
(3)用惰性电极电解硫酸钾实质时电解水，阴极氢离子放电生成氢气，钾离子通过阳离子交换膜进入阴极生成氢氧化钾，阳极氢氧根放电生成氧气，硫酸根通过阴离子膜进入阴极区得到硫酸；氢氧燃料电池，正极氧气得到电子，在碱性溶液中生成氢氧根。故答案为饱和食盐水　纯水(或NaOH稀溶液)。
点评：本题考查原电池和电解池原理，题目难度大，学生解题时要注意分析电极反应及生成物。