Question

（14分）某课外活动小组同学用图一装置进行实验，试回答下列问题。

Answer 1

（1）① 吸氧② 2Cl ^—+2H ₂O

2OH ^—+ H ₂↑+ Cl ₂↑

（2）① 4OH ^—

4e ^—=2H ₂O + O ₂↑小于 ② D③ H ₂

2e ^—+ 2OH ^—=2H ₂O 571.6

（1）① 若开始时开关K与a连接，则构成原电池，由于溶液显中性，所以发生钢铁的吸氧腐蚀。

②若开始时开关K与b连接，则构成电解池，石墨和电源的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子放电。铁和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，所以方程式为2Cl ^—+2H ₂O

2OH ^—+ H ₂↑+ Cl ₂↑。

（2）①电解池中阳极失去电子，则溶液中的OH ^－失去电子，方程式为 4OH ^—

4e ^—=2H ₂O + O ₂↑。由于通过阴离子交换膜的是SO ₄ ^{2 －}，而通过阳离子交换膜的是H ^＋，所以根据电荷守恒可知，通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数。

②氢氧化钠在阴极生成，所以从D处导出。

③原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以氢气在负极通入。由于溶液是氢氧化钠溶液，因此负极电极反应式为H ₂

2e ^—+ 2OH ^—=2H ₂O。燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以生成36g水放出的热量是285.8 kJ×2＝571.6kJ，即有571.6kJ的能量转化为电能。