高考化学二轮化学能与电能专项培优易错试卷含答案解析.docx

1、高考化学二轮化学能与电能专项培优易错试卷含答案解析一、化学能与电能1 电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a； X、 Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题。若 X、 Y 都是惰性电极， a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则：(1)电解池中 X 极上的电极反应式是_，在 X 极附近观察到的现象是_。(2)Y 电极上的电极反应式是_ ，检验该电极反应产物的方法是 _。【答案】 2H+2 2e2 把湿润的碘化钾淀粉试纸+2e =H 放出气体，溶液变红2Cl=Cl放在 Y 电极附近，试纸变蓝【解析】【详解】由题意或图像可

2、知，此池为电解池，X 极为阴极， Y 极为阳极。电极为惰性电极，饱和NaCl 溶液中存在 Na+、 Cl 、 H+、 OH ，在阴极上， H+ 放电能力强于 Na+，故阴极上发生的电极反应式为 2H+2e=H2，因而导致 X 极附近有气体放出，溶液呈碱性，溶液颜色由无色变为红色；在阳极上，Cl放电能力强于OH ，故阳极上发生的电极反应式为2Cl 2e=Cl2。2 以 NaCl 为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。某研究小组探究NaCl 溶液对钢铁腐蚀的影响。（ 1）将滤纸用 3.5%的 NaCl 溶液润湿，涂上铁粉、碳粉的混合物，贴在表面皿上。在滤纸上加几滴检验试剂，再缓慢加入NaC

3、l 溶液至没过滤纸，操作如下所示：实验 的现象说明，得电子的物质是_ 。碳粉的作用是_ 。为了说明NaCl 的作用，需要补充的对照实验是_。（ 2）向如图示装置的烧杯 a、 b 中各加入 30mL 3.5%的 NaCl 溶液，闭合 K，指针未发生偏转。加热烧杯 a，指针向右偏转。取 a、 b 中溶液少量，滴加K3Fe(CN)6溶液， a 中出现蓝色沉淀，b 中无变化， b 中铁片作_极。加热后，指针发生偏转的原因可能是_。（3）用（ 2）中图示装置探究不同浓度NaCl 溶液对钢铁腐蚀的影响，向烧杯a、 b 中各加入 30mL 不同质量分数的NaCl 溶液，实验记录如下表所示。实验ab指针偏转方

4、向I0.1%0.01%向右II0.1%3.5%向左3.5%饱和溶液向右 中， b 中电极发生的电极反应式是_。 中，铁在饱和 NaCl 溶液中不易被腐蚀。查阅资料可知：在饱和NaCl 溶液中 O2 浓度较低，钢铁不易被腐蚀。设计实验证明：_ 。（ 4）根据上述实验，对钢铁腐蚀有影响的因素是_ 。【答案】 O2 与铁组成原电池，作原电池的正极用水代替 NaCl 溶液进行上述实验正温度升高， Fe 还原性增强，反应速率加快Fe 2e-=Fe2+另取两个烧杯，分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl 溶液，再分别滴加几滴K3Fe(CN)6 溶液，然后往其中一个烧杯中通入 O2，观察现象温度、 NaC

5、l 溶液的浓度、 O2 的浓度【解析】【分析】（ 1）铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池，发生吸氧腐蚀生成氢氧根离子，溶液显碱性，遇到酚酞变红；（ 2） K3 Fe(CN)6 溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀； 温度升高， Fe 还原性增强，反应速率加快；（3） 依据不同浓度下，检流计指针偏转方向判断电极，书写电极反应式； 要证明在饱和 NaCl 溶液中 O2 浓度较低，钢铁不易被腐蚀，可以设计对比试验，一个实验中通入氧气，另一个实验中不通入氧气，观察铁的腐蚀情况；（4）依据上述实验总结归纳解答。【详解】（ 1） 铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池，酚酞变红说明生成氢氧根离子，发生吸氧腐蚀

6、，故得电子的物质是O2； 铁与碳以氯化钠溶液为电解质形成原电，铁做原电池负极，碳做正极； 为了说明NaCl 的作用，需要补充的对照实验是，用水做电解质，代替氯化钠进行上述实验；（2） K3 Fe(CN)6 溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀，而取K3Fe(CN)6溶液， a 中出现蓝色沉淀，说明a 中生成二价铁离子，价铁离子生成，所以a 做负极， b 做正极；a、 b 中溶液少量，滴加b 中无变化， b 中没有二 加热后，指针发生偏转的原因可能是：温度升高，（3） 依据图表中 组数据及指针向左偏转，则可知：Fe 还原性增强，反应速率加快；b 极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式：Fe 2e

7、-=Fe2+； 要证明氧气浓度对金属腐蚀速率的影响，可以设计对比实验，如下：另取两个烧杯，分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl 溶液，再分别滴加几滴K36溶液，然后往其Fe(CN)中一个烧杯中通入 O2，观察现象；（4）通过上述实验可知：对钢铁腐蚀有影响的因素是有温度、NaCl 溶液的浓度、 O2 的浓度。3 某同学设计了甲烷燃料电池并探究某些工业电解原理 (如图所示 )，其中乙装置为探究氯碱工业原理 (X 为阳离子交换膜， C 为石墨电极 )，丙装置为探究粗铜精炼原理。请回答下列问题：(1)从 a 口通入的气体为 _。(2)B 电极的电极材料是 _。(3)写出甲中通甲烷一极的电极反应式：

8、_ 。(4)写出乙中发生的总反应的离子方程式为_ 。【答案】氧气粗铜 CH-8e-2+ 7H2O4+ 10OH = CO32Cl 2H2OCl2 H2 2OH【解析】【分析】乙装置为探究氯碱工业原理，说明铁电极为阴极，则b 为电源的负极，即通入甲烷，a 为电源的正极，通入氧气。丙为电解精炼铜，则A 为精铜， B 为粗铜。【详解】乙装置为探究氯碱工业原理，说明铁电极为阴极，则b 为电源的负极，即通入甲烷，a 为电源的正极，通入氧气。丙为电解精炼铜，则A 为精铜， B 为粗铜。 (1)根据分析 a 极通入的为氧气；(2)B 连接电源的正极，是电解池的阳极，应为粗铜；(3)根据电解质溶液为氢氧化钾分

9、析，甲烷失去电子生成碳酸根离子，电极反应为CH4 -8e- +-210OH = CO3 + 7H2O；(4)乙为电解氯化钠溶液，电解反应方程式为 2H2O。2ClCl2 H2 2OH【点睛】掌握电解池的工作原理。若阳极为活性电极，即是除了铂金以外的其它金属时，金属放电，不是溶液中的阴离子放电。阴极为溶液中的阳离子放电。掌握燃料电池的电极的书写。注意电解质的酸碱性。4 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。（ 1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有_(填序号 )。A用纯氧气代替试管内空气B用酒精灯

10、加热试管提高温度C将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末D换成更细的导管，水中滴加红墨水（2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_(填 “加快 ”、“不变 ”、 “减慢”)， 你认为影响因素为 _时间 /min13579液柱高度 /cm0.82.13.03.74.2（3）为探究铁钉腐蚀实验a、 b 两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白：实验操作实验现象实验结论向 NaCl 溶液中滴加 23a 点附近溶液出现红色a 点电极反应为滴酚酞指示剂 _然后再滴加 23 滴b 点周围出现蓝色沉淀b 点电极反应为 _ _根据以上

11、实验探究，试判断_(填“a或”“b”)为负极，该点腐蚀更严重。（4）设计下面装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化见下图，从图中可分析，t 1t 2 之间主要发生_腐蚀 (填吸氧或析氢 )，原因是 _ 。（5）金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将Fe 作阳极置于H2SO4 溶液中，一定条件下Fe 钝化形成致密Fe3O4 氧化膜，试写出该阳极电极反应式_ 。【答案】 ACD减慢 氧气的浓度O2+4e+2H2 O=4OH铁氰化钾溶液Fe -2e=Fe 2+b吸氧 氧气含量和瓶内压强都降低，因此主要是吸氧腐蚀3Fe - 8e+4H2O =Fe3O4+8H

12、+【解析】【分析】（1）由影响化学反应速率的几大因素进行推导，其中a 为浓度、 b 为温度、 c 为固体表面积，但 b 项直接加热会使具支试管内温度持续升高，导管一端只会产生气泡不会形成气柱， d 项换成更细的导管旨在放大实验现象，以便于明显观察到水柱的上升，答案为ACD；（ 2）通过表格，间隔 2 分钟液面高度的变化， 57，79 变化趋势逐渐减小，则反应速率逐渐减慢，随着反应的进行，空气中的氧气浓度含量逐渐减小，反应速率逐渐减慢；（ 3）铁钉的吸氧腐蚀中，滴有酚酞的a 点附近出现红色，则产生氢氧根离子，电极反应式： O2+4e+2H2O=4OH； b 点则为Fe 失电子生成二价铁或三价铁，

13、b 点周围出现蓝色沉淀则加入铁氰化钾验证二价铁的存在，电极反应：Fe -2e=Fe 2+；b 点做电池的负极，腐蚀更严重；（ 4）从图中分析 t 1t 2 之间氧气的体积分数逐渐减小，压强逐渐减小，可确定此时发生吸氧腐蚀；（5）将 Fe 作阳极置于H2SO4 溶液中，一定条件下Fe 钝化形成致密Fe3O4 氧化膜， 3Fe -8e+4H2O =Fe3O4+8H+ 。【详解】（1）由影响化学反应速率的几大因素进行推导，其中a 为浓度、 b 为温度、 c 为固体表面积，但 b 项直接加热会使具支试管内温度持续升高，导管一端只会产生气泡不会形成气柱， d 项换成更细的导管旨在放大实验现象，以便于明显

14、观察到水柱的上升，答案为ACD；（ 2）通过表格，间隔 2 分钟液面高度的变化， 57，79 变化趋势逐渐减小，则反应速率逐渐减慢，随着反应的进行，空气中的氧气浓度含量逐渐减小，反应速率逐渐减慢；答案为：减慢；氧气的浓度；（3）铁钉的吸氧腐蚀中，滴有酚酞的a 点附近出现红色，则产生氢氧根离子，电极反应式： O2+4e+2H2O=4OH； b 点则为 Fe 失电子生成二价铁或三价铁，b 点周围出现蓝色沉淀则加入铁氰化钾验证二价铁的存在，电极反应：Fe -2e=Fe 2+；b 点做电池的负极，腐蚀更严重；答案为：O2+4e+2H2O=4OH；铁氰化钾溶液；Fe -2e=Fe 2+； b ；（ 4）

15、从图中分析 t 1t2 之间氧气的体积分数逐渐减小，压强逐渐减小，可确定此时发生吸氧腐蚀；答案为：吸氧；氧气含量和瓶内压强都降低，因此主要是吸氧腐蚀；（5）将 Fe 作阳极置于H SO溶液中，一定条件下Fe 钝化形成致密Fe O氧化膜，答案2434为： 3Fe - 8e234+。+4H O =Fe O +8H5 电解原理在化学工业中有广泛应用。I 右图表示一个电解池，装有电解液a； X、 Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请完成以下问题：（ 1）若 X、 Y 都是惰性电极， a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：在 X 极附近观察到的现象是_；电解一

16、段时间后，该反应总离子方程式_ ；若用该溶液将阳极产物全部吸收，反应的离子方程式_ 。（2）若用该装置电解精炼铜，电解液a 选用 CuSO4 溶液，则： X 电极的材料是_，电解一段时间后，CuSO4 溶液浓度 _（填 “增大 ”、减小 ”或 “不变”）。（3）若 X、 Y 都是惰性电极，a 是溶质为Cu(NO3)2 和 X(NO3)3，且均为0.1 mol 的混合溶液，通电一段时间后，阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol) 关系如图所示，则 Cu2+、 X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是_。II右图为模拟工业离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱的工作原理。下列说法正确的是_

17、。A从 E 口逸出的气体是Cl2B从 B 口加入含少量NaOH 的水溶液以增强导电性C标准状况下每生成22.4 L Cl2 ，便产生2 mol NaOHD电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度【答案】 放出气体，溶液变红2Cl 2H2O2OH Cl2 H2 Cl2 2OH = Cl ClOH2O 纯铜 减小 Cu2+H+X3+BC【解析】试题分析：本题考查电解的原理和电解原理的应用，离子放电顺序的判断和电化学的计算。I. X 与外加电源的负极相连，X 为阴极， Y 为阳极 。（1）若 X、 Y 都是惰性电极，a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞 试 液 。

18、X电 极 的 电 极 反 应 式 为2H+ +2e- =H2 ， X电 极 附 近 水 的 电 离 平 衡（H 2OH+ +OH -）正向移动， H+继续放电，溶液中c（ OH -）c（H + ），溶液呈碱性，遇酚酞变红色， X 极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红。Y 电极的电极反应式为2Cl-2e- =Cl2，电解一段时间后，该反应总离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2 +Cl2；若用该溶液将阳极产物全部吸收，NaOH 与 Cl2反应的离子方程式为2 ClOCl 2OH = ClH2O。（2）电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，X 的电极材料为纯铜。阳极（ Y 电极）的电极反应为

19、 ：比 Cu 活泼的金属发生氧化反应和 Cu-2e-=Cu2+，阴极（ X 电极）电极反应式为Cu2+2e-=Cu，根据电子守恒和原子守恒 ，电解一段时间后 CuSO4 溶液浓度减小。（ 3）由图像知开始通过 0.2mol 电子析出固体的质量达到最大值，结合阳离子物质的量都为 0.1mol ，则 Cu2+优先在阴极放电， Cu2+的氧化能力最强，继续通电，阴极不再有固体析出，接着 H+放电， X3+不放电，则 Cu2+、X3+、 H+氧化能力由大到小的顺序是Cu2+H+ X3+。II.Na+的流向可以判断装置左边电极为阳极，右边电极为阴极。A 项，右边电极的电极根据反应为 2H+2e-=H2，

20、 E 口逸出的气体是 H2，错误； B 项，装置图中的阴极室产生NaOH，从 B 口加入含少量 NaOH 的水溶液，增大溶液中离子的浓度，增强导电性，正确；C 项， n（Cl2222）=22.4L 22.4L/mol=1mol ，根据电解方程式 2NaCl+2H O2NaOH+H +Cl ，生成 NaOH 物质的量为 2mol ，正确； D 项，根据元素守恒，电解一段时间后通入适量的HCl气体可以恢复到电解前的浓度，不是盐酸，错误；答案选BC。6 I 硫 代 硫 酸 钠 是 一 种 重 要 的 化 工 产 品 。 某 兴 趣 小 组 拟 制 备 硫 代 硫 酸 钠 晶 体（ Na2S2O35H

21、2O）。【查阅资料】1. Na 2S2O3 5H2O是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶液与BaCl 2 溶液混合无沉淀生成。 向 Na2CO3 和 Na2S 混合液中通入SO2 可制得Na2S2O3，所得产品中常含有少量Na2SO3 和Na2 SO4。2. Na 2SO3 易被氧化； BaSO3难溶于水，可溶于稀 HCl。【制备产品】实验装置如图所示（省略夹持装置）实验步骤：按图 示加入试剂 之前 ，必须进行的操作是。 仪器a 的名称是； E 中的试剂是（选填下列字母编号）。A稀 H2SO4BNaOH溶液C饱和 NaHSO3溶液 先向 C中烧瓶加入Na2S 和 Na2 CO3混合溶液，再向A 中

22、烧瓶滴加H2SO4。 等 Na2S 和 Na2CO3 完全消耗后，结束反应。过滤C 中混合物，将滤液（填写操作名称）、冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。【探究与反思】为验证产品中含有Na2SO3 和 Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀HNO3、稀 H2SO4、稀 HCl、蒸馏水中选择）取适量产品配成稀溶液，滴入足量的BaCl2溶液，则可确定产品中含有Na2 SO3和Na2SO4。 为减少装置C 中生成 Na2SO4 的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤 进行了改进，改进后的操作是。 Na 2S2O35H2O的溶液度随温度升高显著增大，所得产品通过

23、方法提纯。高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍（Ni ）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4 的装置如图所示（假设电解前后体积变化忽略不计）。下列推断不合理的是。2+A铁是阳极，电极反应为 Fe 6e + 4H O = FeO4+ 8H2B电解时电子的流动方向为：负极Ni电极溶液 Fe 电极正极C若隔膜为阴离子交换膜，则自右向左移动OHD电解时阳极区 pH 降低、阴极区pH 升高，撤去隔膜混合后，pH比原溶液降低【答案】 检查装置的气密性（2 分）分液漏斗（ 1分） B（1分） 蒸发（ 1 分） 有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl，若沉淀未完全

24、溶解，并有刺激性气味的气体产生（2 分） 先向 A 中烧瓶滴加浓H2SO4，产生的气体将装置中空气排尽后，再向C 中烧瓶加入Na2S 和 Na2CO3 混合溶液。（ 2 分） 冷却结晶或重结晶（2 分） ABC （ 3 分）【解析】试题分析：（2）装置连接好以后必须进行的操作是检验装置的气密性。仪器a 的名称是分液漏斗； SO2 有毒，需要进行尾气处理，E 中的试剂是NaOH溶液，目的是吸收剩余的二氧化硫，因为二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，与稀H SO 和饱和 NaHSO溶液不反应，故答243案选 B。将 Na S O 结晶析出的操作应为：蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥。223（3）【探究与反思

25、】根据： Na2S2O3?5H2O 是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl 2溶液混合无沉淀生成； Na2SO3易被氧化； BaSO3 难溶于水，可溶于稀HCl； BaSO4 难溶于水，难溶于稀HCl，以及硝酸具有强氧化性、加入硫酸会引入硫酸根离子可知，取适量产品配成稀溶液，滴加足量 BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2 SO4。因为亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠，所以为减少装置C 中生成Na2SO4 的量，改进后的操作是先向A 中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中

26、的空气排尽后，再向C 中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液。（ 4） Na2S2O3?5H2O 的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过冷却结晶或重结晶方法提纯。 A、铁是阳极，但溶液显碱性，不可能生成H+， A 错误； B、电解时电子的流动方向为：负极 Ni 电极，溶液中是离子导电，电子再通过是Fe 电极正极， B 错误； C、因阳C 错误； D、电解时阳极吸引而极消耗 OH ，故 OH 通过阴离子交换膜自左向右移动，OHpH 升高；因为总反应消耗使附近的 pH 降低、阴极区因 OH 向右侧移动而OH ，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH 降低， D 正确，答案选 ABC。考点：考查物质制备实验

27、设计及电化学原理的应用7工业上用某矿渣(含有 Cu2 O、 Al2O3，Fe2 O3、 SiO2 )制取铜的操作流程如下：已知： Cu22 H2OO 2H= Cu Cu（1）实验操作 的名称为；在空气中灼烧固体混合物D 时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有(填仪器名称 )。（2）滤液 A 中铁元素的存在形式为(填离子符号 )，生成该离子的离子方程式为，检验滤液 A 中存在该离子的试剂为填(试剂名称 )。（3）金属 E 与固体 F 发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为。（4）常温下，等pH 的 NaAlO2 和 NaOH 两份溶液中，由水电离出的c(OH)前

28、者为后者的108 倍，则两种溶液的 pH。（5）利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是(填代号 )。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c精铜作阴极，电解后电解液中Cu2浓度减小d粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系（ 6）从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤为：称取一定质量的样品过滤、洗涤、干燥 称量剩余固体铜的质量。 (填缺少的操作步骤，说出主要操作方法，不必描述操作过程的细节)【答案】（ 1）过滤；坩埚；（ 2） Fe2 ；Cu 2Fe3=Cu2 2Fe2；硫氰化钾溶液和新制氯水或铁氰化钾溶液；（ 3） 2

29、Al Fe2O32Fe Al2O3；（ 4） 11；（ 5） b c；（ 6）将浓硫酸用蒸馏水稀释，使样品与足量稀硫酸充分反应。【解析】试题分析：（ 1）操作 I 得到液体和固体，因此操作步骤为过滤；灼烧固体需要在坩埚中进行，因此缺少的是坩埚；（2） Cu2O 在酸性条件生成Cu，Fe2O3 6H=2Fe3 3H2O， Cu 2Fe3=Cu2 2Fe2 ，因此铁元素以 Fe2 形式存在；检验 Fe2 ：先加 KSCN溶液，观察溶液颜色，然后再加氯水，如果溶液变为红色，说明含有Fe2，也可以用 K3Fe(CN)6，如果产生蓝色沉淀，说明有Fe2 ；（3）焊接钢轨，采用铝热反应，即2Al Fe2O

30、32FeAl2O3；（4）设 pH=x，NaOH 溶液中水电离出c(OH)=c(H)=10 x，则 NaAlO2 中水电离的 c(OH )=10(8 x)， NaAlO2 的 pH=10 14/10 (8 x)=10(x 22)，两者 pH 相等，则有 x=22x，解得 x=11；（5） a、电解过程一部分能量转化成热能，故错误；b、精炼铜时，粗铜作阳极，发生氧化反应，纯铜作阴极，化合价降低，发生还原反应，故正确；c、粗铜中含有锌、铁等杂质，Zn 2e=Zn2 ，阴极上： Cu2 2e =Cu，溶液 Cu2 略有降低，故正确； d、阴极： Cu2 2e(6) 将浓硫酸用蒸馏水稀释，使=Cu，能

31、够得到通过的电量和析出铜的量的关系，故错误；样品与足量稀硫酸充分反应。考点：考查物质的提纯、离子检验、铝热反应、电解过程等知识。8 （ 1）某课外活动小组同学用图 1 装置（ M、 N 为外电源的两个电极）进行实验，试回答下列问题：若开始时开关K 与 a 连接，则铁发生电化学腐蚀中的_腐蚀。请写出正极反应式： _ 。若开始时开关K 与 b 连接时，两极均有气体产生，则铁电极为_极（填“阴”或“阳”），该电极上发生的电极反应式为_ ，总反应的离子方程式为_ 。（2）该小组同学设想，用如图2 所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠。B出口导出的气体是_ ，制得的氢氧化钠溶液从出口_

32、（填“A”、“B”、“ C”或“ D”）导出。通过阴离子交换膜的离子数_ （填“ ”、“ ”或“ =”）通过阳离子交换膜的离子数。 氢 气 、 氧 气 和 氢 氧 化 钠 溶 液 又 可 制 成 燃 料 电 池 ， 该 电 池 的 负 极 反 应 式 为_ 。【答案】（ 1） 吸氧 (1 分 ) ； O2 + 2H 2O + 4e -= 4OH - ； 阴 2H+ 2e-= H 2( 或 2H2O + 2e-= H 2+ 2-OH) ，2Cl - + 2H 2O2OH- + H 2+Cl 2（ 2）O2； D ； Na ，所以在阴极发生反应：2H + 2e= H 2，反应产生氢气，附近溶液中水的电离平衡被破坏，溶液中c(OH-) 增大，因此溶液显碱性，有一定浓-2-， 所 以 在 阳 极 发 生 反 应 ：-度 的 NaOH； 溶 液 中 阴 离 子 的 放 电 能 力 ： OHSO44OH-4e=2H2O+O2，由于氢氧根离子放电，使附近溶液中H+浓度增大，溶液显酸性，附近的溶液为H2SO4 溶液。B 出口导出的气体是O2，从 A 口出去的溶液含有硫酸溶液；制得的氢氧化钠溶液从出口 D 导出， C 口处出去的气体是2-带有 2 个单位的负电荷，+H2。由于 SO4Na带有一个定位的正电荷，在整个闭合回路中电荷转移总量相等，所以通过阴离子交换膜的离子数通过阳离子交换膜的离子数。