Question

(14分) 下图为化学能与电能相互转化的装置示意图。

(1)在甲图中，锌极为________极(填“正”或“负”)，该极的电极反应式是_____________________；随着反应的进行，溶液的pH值________(填“变大”或“变小” 或“不变”)。
(2)在乙图中，a和b均为石墨电极。接通电源一段时间后，发现a极有无色无味的气体生成。则电源的M极为______极，b电极的电极反应式是________________，乙装置中发生的总反应的化学方程式为                      。假如电路中有4 mol电子通过，a电极理论上析出气体的体积是__________L(标准状况)。

Answer 1

（1）负    Zn—2e^—＝Zn²⁺     变大  
（2） 负    2Cl^——2e^—＝Cl₂↑  2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑   44.8L

（1）在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。所以锌是负极，失去电子，被氧化。石墨是正极，溶液中的氢离子在正极得到电子，生成氢气，所以溶液的酸性会降低，pH变大。
（2）a极有无色无味的气体生成，说明a极是阴极，氢离子放电生成氢气，因此M是电源的负极，N是正极，b是阳极，溶液中的氯离子放电，生成氯气。根据电极反应式可知，当电路中有4 mol电子通过时，生成氢气和氯气都是2mol，所以其体积在标准状况下都是2mol×22.4L/mol＝44.8L。