Question

20．如圖所示，裝置（Ⅰ）是一種可充電電池的示意圖，裝置（Ⅱ）為電解池的示意圖；裝置（Ⅰ）的離子交換膜只允許Na⁺通過(guò)．已知電池充、放電的化學(xué)方程式為2Na₂S₂+NaBr₃ $?_{充電}^{放電}$Na₂S₄+3NaBr．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)K時(shí)，X極附近溶液先變紅色．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 閉合K時(shí)，裝置（Ⅰ）中Na⁺從右到左通過(guò)離子交換膜
• B． 閉合K時(shí)，A電極的電極反應(yīng)式為NaBr₃+2Na⁺+2e^-═3NaBr
• C． 閉合K時(shí)，X電極的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-═Cl₂↑
• D． 閉合K時(shí)，當(dāng)有0.1 mol Na⁺通過(guò)離子交換膜，則X電極上析出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.12 L

Answer 1

分析 當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)K時(shí)，X附近溶液先變紅，即X附近有氫氧根生成，所以在X極上得電子析出氫氣，X極是陰極，Y極是陽(yáng)極．與陰極連接的是原電池的負(fù)極，所以左邊是負(fù)極，右邊是正極，再根據(jù)原電池、電解池原理判斷選項(xiàng)．

解答 解：當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)K時(shí)，X附近溶液先變紅，即X附近有氫氧根生成，所以在X極上得電子析出氫氣，X極是陰極，Y極是陽(yáng)極．與陰極連接的是原電池的負(fù)極，所以左邊是負(fù)極，右邊是正極．
A、閉合K時(shí)，左邊是負(fù)極，右邊是正極，根據(jù)異性電荷相吸原理，所以鈉離子從左到右通過(guò)離子交換膜，故A錯(cuò)誤；
B、閉合K時(shí)，A是負(fù)極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2K₂S₂-2e^-═K₂S₄+2K⁺，故B錯(cuò)誤；
C、閉合K時(shí)，X電極是陰極，在陰極上溶液中的氫離子放電生成氫氣，所以電極反應(yīng)式為 2H⁺+2e^-=H₂↑，故C錯(cuò)誤；
D、閉合K時(shí)，當(dāng)有0.1mol鈉離子通過(guò)離子交換膜，即有0.1mol電子產(chǎn)生，根據(jù)氫氣與電子的關(guān)系式知，生成的氫氣體積為1.12L（標(biāo)況下），故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池及電解池工作原理，有些難度，能準(zhǔn)確判斷各電極的名稱及電極反應(yīng)是解本題的關(guān)鍵．