Question

【題目】HIO3是強(qiáng)酸，其水溶液是強(qiáng)氧化劑。工業(yè)上，以KIO3為原料可制備HIO3。某學(xué)習(xí)小組擬用如圖裝置制備碘酸。M、N為惰性電極，ab、cd為交換膜。下列推斷錯(cuò)誤的是（ ）

A.光伏電池的e極為負(fù)極，M極發(fā)生還原反應(yīng)

B.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集6720mLX和Y的混合氣體時(shí)KIO3溶液減少3.6g

C.Y極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-═O2↑+4H+

D.制備過(guò)程中要控制電壓，避免生成HIO4等雜質(zhì)

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據(jù)圖示，左室增加KOH，右室增加HIO3，則M室為陰極室，陰極與外加電源的負(fù)極相接，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以原料室中K+透過(guò)ab膜進(jìn)入陰極室生成KOH，即ab膜為陽(yáng)離子交換膜，N室為陽(yáng)極室，原料室中IO3-透過(guò)cd膜進(jìn)入陽(yáng)極室生成HIO3，即cd膜為陰離子交換膜。

A．由上述分析可知，M室為陰極室，陰極與外加電源的負(fù)極相接，即e極為光伏電池負(fù)極，陰極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，故A正確；

B．N室為陽(yáng)極室，與外加電源的正極相接，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，M極電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，標(biāo)準(zhǔn)狀況下6720mL氣體即6.72L氣體物質(zhì)的量為6.72L÷22.4L/mol=0.3mol，其中含有O2為0.1mol，轉(zhuǎn)移電子0.4mol，為平衡電荷，KIO3溶液中0.4molK+透過(guò)ab膜進(jìn)入陰極室，0.4molIO3-透過(guò)cd膜進(jìn)入陽(yáng)極室，KIO3溶液質(zhì)量減少0.4mol×214g/mol=85.6g，故B錯(cuò)誤；

C．N室為陽(yáng)極室，與外加電源的正極相接，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，故C正確；

D．制備過(guò)程中若電壓過(guò)高，陽(yáng)極區(qū)（N極）可能發(fā)生副反應(yīng)：IO3--2e-+H2O=IO4-+2H+，導(dǎo)致制備的HIO3不純，所以制備過(guò)程中要控制電壓適當(dāng)，避免生成HIO4等雜質(zhì)，故D正確；

故答案選B。