Question

2．如图所示，装置（Ⅰ）是一种可充电电池的示意图，装置（Ⅱ）为电解池的示意图；装置（Ⅰ）的离子交换膜只允许Na⁺通过．电池充、放电的化学方程式为：2Na₂S₂+NaBr₃$?_{充电}^{放电}$Na₂S₄+3NaBr．当闭合K时，X极附近溶液先变红色．下列说法正确的是（　　）

• A． 装置（Ⅰ）中Na⁺从左到右通过离子交换膜
• B． A电极的电极反应式为NaBr₃+2Na⁺+2e^-═3NaBr
• C． X电极的电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑
• D． 每有0.1 mol Na⁺通过离子交换膜，X电极上就析出标准状况下的气体1.12 L

Answer 1

分析 当闭合开关K时，X极附近溶液先变红色，说明X极生成OH^-离子，为电解池的阴极，发生反应为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，则A为原电池的负极，B为原电池的正极，根据电池充、放电的化学反应方程式为2Na₂S₂+NaBr₃$?_{充电}^{放电}$Na₂S₄+3NaBr可知，负极反应为2Na₂S₂-2e^-=2Na⁺+Na₂S₄，正极反应为NaBr₃+2Na⁺+2e^-=3NaBr，Y极为电解池的阳极，以此解答该题．

解答 解：A．装置（Ⅰ）为原电池，Na⁺向正极移动，B是正极，因此Na⁺从右到左通过离子交换膜，故A正确；
B．A为原电池的负极，发生氧化反应，反应为2Na₂S₂-2e^-=2Na⁺+Na₂S₄，故B错误；
C．X极生成OH^-离子，为电解池的阴极，发生还原反应，电极方程式为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故C错误；
D．闭合K时，有0.1molNa⁺通过离子交换膜，说明有0.1mol电子转移，阴极上生成0.05molH₂，标准状况下体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故D正确．
故选AD．

点评 本题考查化学电源知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目难度中等，注意从总反应式判断两极上的变化和电极反应式的书写．