Question

為探究原電池與電解池的工作原理，某研究性小組分別用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）甲裝置中，a電極的反應(yīng)式為

 

；
（2）乙裝置，陰極區(qū)的產(chǎn)物為

 

．
（3）丙裝置是一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，外接電源

 

為

 

（填“正”或“負(fù)”）極，該裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
（4）若甲裝置作為乙裝置的電源，一段時(shí)間后，甲中消耗氣體與乙中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為

 

（不考慮氣體的溶解）

Answer 1

考點(diǎn)：探究原電池及其工作原理

專題：

分析：（1）以惰性電極作電極材料的燃料電池中，可燃物在負(fù)極放電，堿性溶液中氫離子與氫氧根反應(yīng)生成水，據(jù)此解答即可；
（2）乙裝置為電解飽和食鹽水，溶液中水電離出的氫離子在陰極放電生成氫氣，據(jù)此解答即可；
（3）氯化鈉電解生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，與電源正極相連的電極為陽極，氯離子在陽極放電，溶液中水電離出的氫離子在陰極放電，為使消毒效果好，故b電極應(yīng)生成氯氣，故b電極為正極，據(jù)此解答即可；
（4）依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒以及串聯(lián)電路特點(diǎn)回答即可．

解答： 解：（1）a、b均為石墨電極，氫氧燃料電池中通入氫氣的一極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，溶液的酸堿性不同，電極反應(yīng)式不同，堿性溶液中負(fù)極反應(yīng)為2H₂-4e^-+4OH^-=2H₂O，故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）乙裝置為電解飽和食鹽水，溶液中水電離出的氫離子在陰極放電生成氫氣，故答案為：氫氣；
氯化鈉電解生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，與電源正極相連的電極為陽極，氯離子在陽極放電，溶液中水電離出的氫離子在陰極放電，為使消毒效果好，故b電極應(yīng)生成氯氣，故b電極為正極，化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：b；正；2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）依據(jù)氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)知：甲中每反應(yīng)2mol氫氣，需要1mol氧氣，此時(shí)乙中生成2mol氫氣和2mol氯氣，故兩者之比為：（2+1）：（2+3）=3：4，故答案為：3：4．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的是原電池原理、電解池原理、成分理解原理，掌握放電順序是解決本題的關(guān)鍵．