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）______ 2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

Answer 1

【答案】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．