芒硝化学式为Na2SO4•10H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物．该小组同学设想如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用如图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，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念． ①该电解槽的阳极反应式为．此时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．②制得的氢氧化钠溶液从出口（填“A”、“B”、“C”或“D”）导出．③通电开始后阴极附近溶液pH会（填“增大”、“减小”或“不变”）．④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池．已知H2的燃烧热为285.8kJ•mol﹣1则该燃料电池工作产生36g H2O时理论上有 kJ的能量转化为电能．

1. 芒硝化学式为Na₂SO₄•10H₂O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物．该小组同学设想如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用如图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，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念．

①该电解槽的阳极反应式为．此时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．

②制得的氢氧化钠溶液从出口（填“A”、“B”、“C”或“D”）导出．

③通电开始后阴极附近溶液pH会（填“增大”、“减小”或“不变”）．

④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池．已知H₂的燃烧热为285.8kJ•mol^﹣¹则该燃料电池工作产生36g H₂O时理论上有 kJ的能量转化为电能．

【考点】

电解原理;

【答案】

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填空题普通

1. 电解原理应用在工业生产中有重要用途：

(1) 利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收 $\text{[math]}$ ，并制取硫酸和烧碱溶液。

①a电极反应式。

②离子交换膜c为交换膜，气体W为。

(2) 一种以石墨、 $\text{[math]}$ 为电极，以用传导 $\text{[math]}$ 的熔融盐为电解质的电化学装置如图所示，该装置可通过电解法获得海绵状的单质钛。

①石墨为极，阴极的电极反应式为。

②电解一段时间后，阳极需更换，原因是。

(3) 采用电解法将 $\text{[math]}$ 废水转化为 $\text{[math]}$ 。

①与电源负极相连的一极是(填“A”或“B”)。

②B电极区溶液的pH将(填“变大”或“变小”或“不变”)。

③A极的电极方程式。

填空题普通

2. 回答下列问题：

(1) 请你将反应 $\text{[math]}$ 设计成原电池，并回答下列问题：

①写出电极反应式：负极，正极。

②画出你所设计的双液原电池的装置图，并标注出电极材料和电解质溶液。

③该电池负极材料质量减重2.8g，则电路中通过的电子的数目为。

(2) 从 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。（注意：请填写满足条件的所有电解质的化学式）

①若两极分别放出 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 时，电解质可能为（填化学式，下同）。

②若阴极析出金属，阳极放出气体，电解质可能为。

③若两极分别放出气体，且气体体积比为1∶1时，电解质只能为。

填空题普通

3. N₂O₅是绿色硝化试剂，溶于水可得硝酸．图是以N₂O₄为原料电解制备N₂O₅的装置示意图写出阳极区生成N₂O₅的电极反应式是．

填空题普通