Question

为探究原电池与电解池的工作原理，某研究性小组分别用如图所示装置进行实验．

（1）甲装置中，a电极的反应式为

 

；
（2）乙装置，阴极区的产物为

 

．
（3）丙装置是一种家用环保型消毒液发生器，外接电源

 

为

 

（填“正”或“负”）极，该装置发生反应的化学方程式为

 

；
（4）若甲装置作为乙装置的电源，一段时间后，甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为

 

（不考虑气体的溶解）

Answer 1

考点：探究原电池及其工作原理

专题：

分析：（1）以惰性电极作电极材料的燃料电池中，可燃物在负极放电，碱性溶液中氢离子与氢氧根反应生成水，据此解答即可；
（2）乙装置为电解饱和食盐水，溶液中水电离出的氢离子在阴极放电生成氢气，据此解答即可；
（3）氯化钠电解生成氢气、氯气和氢氧化钠，与电源正极相连的电极为阳极，氯离子在阳极放电，溶液中水电离出的氢离子在阴极放电，为使消毒效果好，故b电极应生成氯气，故b电极为正极，据此解答即可；
（4）依据氧化还原反应得失电子守恒以及串联电路特点回答即可．

解答： 解：（1）a、b均为石墨电极，氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，溶液的酸碱性不同，电极反应式不同，碱性溶液中负极反应为2H₂-4e^-+4OH^-=2H₂O，故答案为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）乙装置为电解饱和食盐水，溶液中水电离出的氢离子在阴极放电生成氢气，故答案为：氢气；
氯化钠电解生成氢气、氯气和氢氧化钠，与电源正极相连的电极为阳极，氯离子在阳极放电，溶液中水电离出的氢离子在阴极放电，为使消毒效果好，故b电极应生成氯气，故b电极为正极，化学反应方程式为2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：b；正；2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）依据氧化还原反应的特点知：甲中每反应2mol氢气，需要1mol氧气，此时乙中生成2mol氢气和2mol氯气，故两者之比为：（2+1）：（2+3）=3：4，故答案为：3：4．

点评：本题主要考查的是原电池原理、电解池原理、成分理解原理，掌握放电顺序是解决本题的关键．