Question

如圖所示裝置I是一種可充電電池，裝置Ⅱ?yàn)殡娊獬兀�離子交換膜只允許Na⁺通過，充放電的化學(xué)方程式為2Na₂S₂+NaBr₃Na₂S₄+3NaBr．閉合開關(guān)K時(shí)，b極附近先變紅色．下列說法正確的是（ ）

A．負(fù)極反應(yīng)為4Na-4e^-=4Na⁺
B．當(dāng)有0.01 mol Na⁺通過離子交換膜時(shí)，b電極上析出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體112 mL
C．閉合K后，b電極附近的pH變小
D．閉合K后，a電極上有氣體產(chǎn)生

Answer 1

【答案】分析：當(dāng)閉合開關(guān)K時(shí)，b附近溶液先變紅，即b附近有氫氧根生成，所以在b極上得電子析出氫氣，b極是陰極，a極是陽極，與陰極連接的是原電池的負(fù)極，所以B極是負(fù)極，A極是正極，再根據(jù)原電池、電解池原理判斷選項(xiàng)．
A、原電池的負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
B、根據(jù)電子守恒知識(shí)來計(jì)算；
C、閉合K后，b電極附近溶液先變紅，即b附近有氫氧根生成；
D、閉合開關(guān)K時(shí)，根據(jù)a極上發(fā)生的電極反應(yīng)來看現(xiàn)象．
解答：解：當(dāng)閉合開關(guān)K時(shí)，b附近溶液先變紅，即b附近有氫氧根生成，所以在b極上得電子析出氫氣，b極是陰極，a極是陽極，與陰極連接的是原電池的負(fù)極，所以B極是負(fù)極，A極是正極．
A、閉合K時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為2Na₂S₂-2e^-=2Na⁺+Na₂S₄，故A錯(cuò)誤；
B、閉合K時(shí)，有0.01molNa⁺通過離子交換膜，說明有0.01mol電子轉(zhuǎn)移，陰極上生成0.005molH₂，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112 mL，故B正確；
C、閉合開關(guān)K時(shí)，b極附近先變紅色，該極上是氫離子放電的過程，即b附近有氫氧根生成，pH增大，故C錯(cuò)誤；
D、閉合開關(guān)K時(shí)，a極是陽極，該極上金屬銅電極是活潑電極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺，沒有氣體產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤．
故選B．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生原電池和電解池的工作原理知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，綜合性較強(qiáng)，難度較大．