Question

甲、乙的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，丙、丁分別是氯堿工業(yè)生產(chǎn)示意圖和制備金屬鈦的示意圖。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)寫出甲裝置中碳棒表面的電極反應(yīng)式：_______________________________。
(2)已知：5Cl₂＋I(xiàn)₂＋6H₂O=10HCl＋2HIO₃。若將濕潤(rùn)的淀粉­KI試紙置于乙裝置中的碳棒附近，現(xiàn)象為________________________________；若乙裝置中轉(zhuǎn)移0.02 mol電子后停止實(shí)驗(yàn)，燒杯中溶液的體積為200 mL，則此時(shí)溶液的pH＝________。(室溫條件下，且不考慮電解產(chǎn)物的相互反應(yīng))
(3)工業(yè)上經(jīng)常用到離子交換膜，離子交換膜有陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜兩種，陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)。當(dāng)乙裝置中的反應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，為了阻止兩極產(chǎn)物之間的反應(yīng)，通常用如丙圖所示的裝置，Na^＋的移動(dòng)方向如圖中標(biāo)注，則H₂的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”)；________(填“能”或“不能”)將陽(yáng)離子交換膜換成陰離子交換膜。
(4)研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽(yáng)極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaO作電解質(zhì)，利用丁裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。
①寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：___________________________________________。
②在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是(請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋)__________________________________________________________。
③電解過(guò)程中需定期更換陽(yáng)極材料的原因是____________________________。

Answer 1

　(1)O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－
(2)試紙開始變藍(lán)，一段時(shí)間后藍(lán)色褪去　13
(3)E　不能
(4)①2O^2－－4e^－=O₂↑
②制備Ti時(shí)，在電解槽中發(fā)生的反應(yīng)：陰極2Ca^2＋＋4e^－=2Ca、陽(yáng)極2O^2－－4e^－=O₂↑和2Ca＋TiO₂Ti＋2CaO，由此可知CaO的量不變
③石墨與陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣反應(yīng)而不斷減少

解析