Question

(1)用惰性電極實施電解，下列說法正確的是…(    )

A.電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變

B.電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH^-，故溶液pH減小

C.電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2

D.電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1

(2)鋁和氫氧化鉀都是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請回答：

①工業(yè)冶煉鋁的化學(xué)方程式是______________________________________________。

②鋁與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________。

③工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過)，其工作原理如下圖所示。

a.該電解槽的陽極反應(yīng)式是_________________________________________________。

b.通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因________________________________。

c.除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口____________(填寫“A”或“B”)導(dǎo)出。

Answer 1

解析：(1)電解稀H₂SO₄，實質(zhì)是電解水，硫酸的物質(zhì)的量不變，但溶液體積減少，濃度增大，故溶液pH減小，A項不正確。電解稀NaOH溶液，陽極消耗OH^-，陰極消耗H⁺，實質(zhì)也是電解水，NaOH溶液濃度增大，故溶液的pH增大，B項不正確。電解Na₂SO₄溶液時，在陽極發(fā)生反應(yīng)：4OH^--4e^-2H₂O+2O₂↑，在陰極發(fā)生反應(yīng)：2H⁺+2e^-H₂↑，由于兩電極通過電量相等，故析出H₂與O₂的物質(zhì)的量之比為2∶1，C項不正確。電解CuCl₂溶液時，陰極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-Cu，陽極反應(yīng)為2Cl^--2e^-Cl₂↑，兩極通過電量相等時，Cu和Cl₂的物質(zhì)的量之比為1∶1，D項正確。

(2)本題主要考查考生對電解原理的理解和掌握，注重考查考生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。①②問主要考查教材的基礎(chǔ)知識，應(yīng)該屬于送分的問題，③中根據(jù)電解原理，陽極應(yīng)是OH^-失電子，所以電極式為4OH^--4e^-2H₂O+O₂↑，而陰極為H⁺放電，促進水的電離，使OH^-濃度增大，所以pH增大，根據(jù)陽離子交換膜的特點，K⁺可從陽極區(qū)進入陰極區(qū)和OH^-組成KOH，從而可在陰極區(qū)得純的KOH溶液，故液體應(yīng)從B口導(dǎo)出。

答案：(1)D

(2)①2Al₂O₃(熔融)4Al+3O₂↑

②2Al+2OH^-+2H₂O+3H₂↑

③a.4OH^--4e^-2H₂O+O₂↑

b.H⁺放電，促進水的電離，OH^-濃度增大

c.B