Question

某课外活动小组同学用如图装置进行实验，试回答下列问题．

（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为　　．有关该实验，下列说法正确的是（填序号）　　．

①A为正极，B为负极

②电子由电极B流出经溶液流向A极

③溶液中Na⁺向A极移动

④该反应相当于在模拟钢铁的析氢腐蚀

（2）若开关K与b连接，则可模拟工业上离子交换膜法制烧碱，该电池的总反应可表示为（离子方程式）　　．

有关该实验，下列说法正确的是（填序号）　　．

①B为阴极，发生氧化反应

②A极电极反应式可表示为2Cl^﹣=Cl₂↑+2e^﹣

③溶液中Na⁺向A极移动

④若标准状况下B极产生2.24L气体，则电路中通过的电子数为0.2N_A．

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：

（1）若开始时开关K与a连接，该装置是原电池，铁是负极，石墨是正极，电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中阳离子向正极移动，在弱酸性或中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀；

（2）若开关K与b连接，该装置是电解池，石墨作阳极，铁作阴极，阴极上得电子发生还原反应，阳极上失电子发生氧化反应，电解质溶液中阳离子向阴极移动，根据氯气和转移电子之间的关系式计算．

解答：

解：（1）若开始时开关K与a连接，该装置是原电池，铁是负极，石墨是正极，负极上铁失电子生成亚铁离子，所以其电极反应式为：Fe﹣2e^﹣=Fe ²⁺，

①该装置是原电池，铁易失电子而作负极，石墨作正极，即A为正极，B为负极，故正确；

②电子由电极B流出经导线流向A极，故错误；

③溶液中Na⁺向正极A极移动，故正确；

④该反应相当于在模拟钢铁的吸氧腐蚀，故错误；

故答案为：Fe﹣2e^﹣=Fe ²⁺；①③；

（2）若开关K与b连接，该装置是电解池，石墨作阳极，铁作阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，所以其电池反应式为：2Cl^﹣+2H₂O2OH^﹣+H₂↑+Cl₂↑，

①B为阴极，发生还原反应，故错误；

②A极上氯离子放电，所以A极电极反应式可表示为2Cl^﹣=Cl₂↑+2e^﹣，故正确；

③溶液中Na⁺向阴极B极移动，故错误；

④若标准状况下B极产生2.24L气体，则电路中通过的电子数为0.2N_A，故正确；

故答案为：2Cl^﹣+2H₂O2OH^﹣+H₂↑+Cl₂↑；②④．

点评：

本题考查原电池和电解池原理，明确离子的放电顺序及电极上发生的反应即可分析解答，注意无论电解池还是原电池中，电子都不进入溶液，为易错点．