Question

9．電解Na₂SO₄溶液產(chǎn)生H₂SO₄和燒堿的裝置如圖所示，其中陰極和陽極均為惰性電極．測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1：2，以下說法正確的是（說明：陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過）（　　）

• A． a電極反應(yīng)式：2H⁺+2e^-=H₂↑
• B． 產(chǎn)物丁為NaOH
• C． c為陽離子交換膜
• D． 每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，產(chǎn)生1.12L氣體甲

Answer 1

分析 電解硫酸鈉溶液時(shí)，陽極上生成氧氣，電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，陰極反應(yīng)式為 2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1：2，則甲是氧氣、乙是氫氣，則a是陽極、b是陰極，陽極區(qū)域生成硫酸、陰極區(qū)域生成NaOH，據(jù)此分析解答．

解答 解：電解硫酸鈉溶液時(shí)，陽極上生成氧氣，電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，陰極反應(yīng)式為 2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1：2，則甲是氧氣、乙是氫氣，則a是陽極、b是陰極，陽極區(qū)域生成硫酸、陰極區(qū)域生成NaOH，
A．a(chǎn)為陽極，電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，故A錯(cuò)誤；
B．通過以上分析知，a為陽極，同時(shí)生成硫酸，所以產(chǎn)物丙是硫酸，b是陰極，陰極區(qū)域生成NaOH，即產(chǎn)物丁為NaOH，故B正確；
C．產(chǎn)物丁是NaOH，則離子交換膜d是陽離子交換膜，c為陰離子交換膜，故C錯(cuò)誤；
D．a(chǎn)為陽極，電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，產(chǎn)生的氣體甲是氧氣，每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，產(chǎn)生氧氣氣的物質(zhì)的量為0.05mol氧氣，但溫度和壓強(qiáng)未知，無法確定氣體摩爾體積，則無法計(jì)算氧氣體積，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評 本題考查電解原理，判斷甲、乙氣體成分是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合電極反應(yīng)式分析解答，易錯(cuò)選項(xiàng)是D，注意氣體摩爾體積的適用范圍及適用條件，為易錯(cuò)點(diǎn)．