Question

电化学原理在生产生活中应用十分广泛．请回答下列问题：
（1）通过SO₂传感器可监测大气中SO₂的含量，其工作原理如图1所示．
①固体电解质中O^2-向

 

极移动（填“正”或“负”）．
②写出V₂O₅电极的电极反应式：

 

．
（2）如图2所示装置I是一种可充电电池，装置Ⅱ是一种以石墨为电极的家用环保型消毒液发生器．装置I中离子交换膜只允许Na⁺通过，充放电的化学方程式为：2Na₂S₂+NaBr₃

放电

充电

Na₂S₄+3NaBr
①负极区电解质为：

 

（用化学式表示）
②家用环保型消毒液发生器发生反应的离子方程式为

 

．
③闭合开关K，当有0.04mol Na⁺通过离子交换膜时，a电极上析出的气体在标准状况下体积为

 

 mL．
（3）如图3Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O”设计成的原电池装置，其中C₁、C₂均为碳棒．甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸或40% NaOH溶液，电流表指针都不发生偏转；乙组经思考后先添加了一种离子交换膜，然后向图Ⅱ烧杯右侧中逐滴加入适量浓盐酸或适量40%NaOH溶液，发现电流表指针都发生偏转．

①甲组电流表指针都不发生偏转的原因是

 

．
②乙组添加的是

 

（填“阴”或“阳”）离子交换膜．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）①原电池中阴离子移向负极；
②在V₂O₅电极上，SO₂失电子发生氧化反应生成SO₃；
（2）①原电池的负极发生氧化反应；
②电解氯化钠溶液生成NaOH、氯气和氢气，氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠和氯化钠；
③a极生成氯气，b极生成氢气，当有0.04mol Na⁺通过离子交换膜时，有0.04mol氢离子放电；
（3）①甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸，发生氧化还原反应，不发生原电池反应；
②乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量浓盐酸或40%NaOH溶液，发生原电池反应，A中发生I₂+2e^-═2I^-，为正极反应，而B中As化合价升高，发生氧化反应，以此分析．

解答： 解：（1）①原电池中阴离子移向负极，故答案为：负；
②在V₂O₅电极上，SO₂失电子发生氧化反应生成SO₃，电极方程式为：SO₂-2e^-+O^2-=SO₃，故答案为：SO₂-2e^-+O^2-=SO₃；
（2）①原电池的负极发生氧化反应，所含元素化合价升高，所以负极区电解质为：Na₂S₂、Na₂S₄，故答案为：Na₂S₂、Na₂S₄；
②电解氯化钠溶液生成NaOH、氯气和氢气，氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠和氯化钠，总反应的离子方程式为Cl^-+H₂O

通电  .

ClO^-+H₂↑，故答案为：Cl^-+H₂O

通电  .

ClO^-+H₂↑；
③a极生成氯气，b极生成氢气，当有0.04mol Na⁺通过离子交换膜时，有0.04mol氢离子放电，生成氢气0.02mol，标准状况下体积为：0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，故答案为：448；
（3）①甲组操作时，两个电极均为碳棒，不发生原电池反应，则微安表（G）指针不发生偏转，故答案为：氧化还原反应在电解质溶液中直接进行，没有电子沿导线通过；
②乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量浓盐酸或40%NaOH溶液，发生原电池反应，A中发生I₂+2e^-═2I^-，为正极反应，而B中As化合价升高，发生氧化反应，添加了阳离子交换膜，故答案为：阳．

点评：本题考查了原电池电解池相关知识以及电极反应式书写和电解计算，题目难度较大．