Question

如图所示装置I是一种可充电电池，装置Ⅱ为电解池．离子交换膜只允许Na⁺通过，充放电的化学方程式为2Na₂S₂+NaBr₃Na₂S₄+3NaBr．闭合开关K时，b极附近先变红色．下列说法正确的是（ ）

A．负极反应为4Na-4e^-=4Na⁺
B．当有0.01 mol Na⁺通过离子交换膜时，b电极上析出标准状况下的气体112 mL
C．闭合K后，b电极附近的pH变小
D．闭合K后，a电极上有气体产生

Answer 1

【答案】分析：当闭合开关K时，b附近溶液先变红，即b附近有氢氧根生成，所以在b极上得电子析出氢气，b极是阴极，a极是阳极，与阴极连接的是原电池的负极，所以B极是负极，A极是正极，再根据原电池、电解池原理判断选项．
A、原电池的负极发生失电子的氧化反应；
B、根据电子守恒知识来计算；
C、闭合K后，b电极附近溶液先变红，即b附近有氢氧根生成；
D、闭合开关K时，根据a极上发生的电极反应来看现象．
解答：解：当闭合开关K时，b附近溶液先变红，即b附近有氢氧根生成，所以在b极上得电子析出氢气，b极是阴极，a极是阳极，与阴极连接的是原电池的负极，所以B极是负极，A极是正极．
A、闭合K时，负极发生氧化反应，电极反应为2Na₂S₂-2e^-=2Na⁺+Na₂S₄，故A错误；
B、闭合K时，有0.01molNa⁺通过离子交换膜，说明有0.01mol电子转移，阴极上生成0.005molH₂，标准状况下体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112 mL，故B正确；
C、闭合开关K时，b极附近先变红色，该极上是氢离子放电的过程，即b附近有氢氧根生成，pH增大，故C错误；
D、闭合开关K时，a极是阳极，该极上金属铜电极是活泼电极，发生的电极反应为：Cu-2e^-=Cu²⁺，没有气体产生，故D错误．
故选B．
点评：本题考查学生原电池和电解池的工作原理知识，属于综合知识的考查，综合性较强，难度较大．