Question

【題目】某小組同學設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氧氣、氫氣、硫酸和氫氧化鉀．
（1）X極與電源的（填“正”或“負”）極相連，氫氣從（填“A”、“B”、“C”或“D”）口導出．
（2）離子交換膜只允許一類離子通過，則M為（填“陰離子”或“陽離子”）
（3）若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池（石墨為電極），則電池負極的反應式為 ．
（4）若在標準狀況下制得11.2L氫氣，則生成硫酸的質量是 ， 轉移的電子數為 ．

Answer 1

【答案】
（1）正極； C
（2）陰離子
（3）H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O
（4）49g；6.02×1023
【解析】解：目的是用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氧氣、氫氣、硫酸和氫氧化鉀，由裝置圖可知，硫酸應在左室得到，KOH在右室得到，左室為陽極室，氫氧根離子放電生成氧氣，M為陰離子交換膜，硫酸根離子通過陰離子交換膜進入左室，右室為陰極室，氫離子放電生成氫氣，N為陽離子交換膜，鉀離子通過陽離子交換膜進入右室．（1）X為陽極，連接電源的正極，右室生成氫氣，從C口導出，

所以答案是：正；C；（2）由上述分析可知，M為陰離子交換膜，

所以答案是：陰離子；（3）將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池（石墨為電極），負極發生氧化反應，氫氣再負極失去電子，堿性條件下生成水，負極電極反應式為：H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O，

所以答案是：H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O；（4）生成氫氣物質的量為 =0.5mol，轉移電子為0.5mol×2=1mol，轉移電子數目為6.02×1023，左室發生反應：2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+，生成氫離子為1mol，則得到硫酸為 =0.5mol，故得到硫酸質量為0.5mol×98g/mol=49g，

所以答案是：49；6.02×1023．