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

Question

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．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．<sub>242



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Answer 1

①电解时，阳极上失电子发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH--4e-=2H2O+O2↑；阳极氢氧根离子放电，因此硫酸根离子向阳极移动，阴极氢...