Question

(10分)為探究原電池和電解池的工作原理，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）乙裝置中，陰極區(qū)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a為_______(填“正”或“負(fù)”)極，該裝置內(nèi)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

（1）H2＋2OH－－2e－＝2H2O （2）NaOH和H2 （3）負(fù)；NaCl＋H2ONaClO＋H2↑（或2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑、Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O）（4）3:4

【解析】

試題分析：（1）甲裝置中，a電極通入的是氫氣，因此a電極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。由于電解質(zhì)溶液顯堿性，則電極反應(yīng)式為H2＋2OH－－2e－＝2H2O；

（2）乙裝置是電解飽和食鹽水，陰極是溶液中的氫離子放電，產(chǎn)生氫氣。同時(shí)破壞水中的電離平衡，從而產(chǎn)生氫氧根離子，鈉離子向陰極運(yùn)動(dòng)，所以陰極區(qū)產(chǎn)物為NaOH和H2；

（3）丙裝置中與電源a電極相連的電極上連有導(dǎo)管口，這說明該電極生成的氫氣，因此a是電源的負(fù)極。陽極是溶液中的氯離子放電生成氯氣，產(chǎn)生的氯氣與另外一種生成物氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉，從而制得消毒液，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl＋H2ONaClO＋H2↑。

（4）若甲裝置作為乙裝置的電源，因此滿足電子轉(zhuǎn)移守恒。每消耗2mol氫氣同時(shí)消耗1mol氧氣，轉(zhuǎn)移4mol電子。而在乙裝置中可以產(chǎn)生2mol氫氣和2mol氯氣，所以一段時(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3:4。

考點(diǎn)：考查電化學(xué)原理的應(yīng)用