Question

【题目】电化学原理在生产生活中应用十分广泛。请回答下列问题：

（1）通过SO2传感器可监测大气中SO2的含量，其工作原理如图所示。

①固体电解质中O2向 (填“正”或“负”)极移动。

②写出V2O5电极的电极反应式： 。

（2）如图所示装置(Ⅰ)是一种可充电电池，装置(Ⅱ)是一种以石墨为电极的家用环保型消毒液发生器。装置(Ⅰ)中离子交换膜只允许Na+通过，充、放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。

①负极区的电解质为 (用化学式表示)。

②家用环保型消毒液发生器发生反应的离子方程式为 。

③闭合开关K，当有0.04 mol Na+通过离子交换膜时，a电极上析出的气体在标准状况下的体积为

mL。

（3）下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“+2I+2H++I2+H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2、C3、C4均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸或40% NaOH溶液，电流表指针都不发生偏转；乙组经思考后先添加了一种离子交换膜，然后向图Ⅱ烧杯右侧中逐滴加入适量浓盐酸或适量40% NaOH溶液，发现电流表指针都发生偏转。

①甲组电流表指针都不发生偏转的原因是 。

②乙组添加的是 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。

Answer 1

【答案】（14分，每空2分）

（1）①负 ②SO22e+O2SO3

（2）①Na2S2、Na2S4

②Cl+H2OClO+H2↑ ③448

（3）①氧化还原反应在电解质溶液中直接进行，没有电子沿导线通过 ②阳

【解析】（1）①原电池工作时，阴离子向负极移动。②V2O5电极上SO2转化为SO3，电极反应式为SO22e+O2SO3。（2）①由原电池反应知放电时负极Na2S2转化为Na2S4，故负极区的电解质为Na2S2、Na2S4。②家用环保型消毒液发生器中a为阴极，电极反应为2H2O+2eH2↑+2OH，b为阳极，电极反应为2Cl2eCl2↑，产生的Cl2与阴极生成的OH反应：Cl2+2OHCl+ClO+H2O，三式相加即可得总反应：Cl+H2OClO+H2↑。③当有0.04 mol Na+通过离子交换膜时，a电极上析出0.02 mol H2，标准状况下其体积为0.02 mol×22.4 L·mol1=0.448 L=448 mL。（3）①甲组没添加离子交换膜，氧化还原反应在电解质溶液中直接进行，没有电子沿导线通过，故电流表指针不发生偏转。②当乙组向图Ⅱ烧杯右侧中加入浓盐酸时，C3为电池负极，电极反应为2I2eI2，C4为电池正极，电极反应为 +2e+2H++H2O，为维持两侧溶液的电中性，阳离子需从烧杯左侧迁移至右侧，故中间的离子交换膜应为阳离子交换膜。当向烧杯右侧中加入40% NaOH溶液时，反应逆向进行，电流表指针偏转方向相反，阳离子从右侧通过阳离子交换膜迁移至左侧。