Question

按如图所示装置进行下列不同的操作，其中不正确的是（　　）

• A、只接通K₁，一段时间后，U形管中出现白色沉淀
• B、只接通K₂，U形管左、右两端液面均下降
• C、若U形管左、右两端上方充入一些空气，铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只接通K₁＞只接通K₃＞都断开＞只接通K₂
• D、若将氯化钠溶液改为氢氧化钠溶液，铁棒改为多孔石墨，先只接通K₂，一段时间后，漏斗内液面上升，然后再只接通K₃，则接通K₃后装置中无电流通过

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：A．只接通K₁，该装置是电解池，阳极上铁失电子发生氧化反应，阴极上氢离子得电子发生还原反应，根据生成的离子之间是否反应判断现象；
B．只接通K₂，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，都生成气体，根据气体压强的变化判断液面变化；
C．铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：作电解池阳极＞原电池负极＞不形成电池＞电解池阴极；
D．若将氯化钠溶液改为氢氧化钠溶液，铁棒改为多孔石墨，先只接通K₂，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上氢离子放电生成氢气，根据气体压强的变化判断反应现象；再只接通K₃，则接通K₃后装置中形成氢氧燃料电池．

解答： 解：A．只接通K₁，该装置是电解池，阳极上铁失电子生成亚铁离子，阴极上氢离子放电，同时阴极附近生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成灰白色氢氧化亚铁沉淀，所以一段时间后，U形管中出现白色沉淀，故A正确；
B．只接通K₂，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，所以左右两端都有气体生成，压强增大导致U型管液面均下降，故B正确；
C．只接通K₁时，该装置是电解池，铁作阳极，腐蚀最快，只闭合K₃时，该装置构成原电池，铁作负极发生吸氧腐蚀，腐蚀较快，只闭合K₂时，该装置构成电解池，铁作阴极而被保护，所以铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只接通K₁＞只闭合K₃＞都断开＞只闭合K₂，故C正确；
D．若将氯化钠溶液改为氢氧化钠溶液，铁棒改为多孔石墨，先只接通K₂，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上氢离子放电生成氢气，所以左右两端都有气体生成，压强增大导致U型管液面均下降，漏斗内液面上升；再只接通K₃，则接通K₃后装置中形成氢氧燃料电池，所以有电流通过，故D错误．
故选D．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，难度较大，注意：如果电解池的阳极材料是活泼电极，则电解池工作时，阳极材料放电而不是电解质溶液中的阴离子放电，为易错点．