Question

已知有如图装置，a为Mg、b为Al，图2电极材料均为石墨，下列说法正确的是（　　）

• A、b和y表面均冒氢气，b对应电极反应式：6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-
• B、装置图1工作时电解质溶液PH将增大
• C、将装置图1电解质溶液改成硝酸钾和硫酸氢钠混合溶液则装置图1中产生无色气体后在液面上方气体变红棕色
• D、当图2装置中产生0.1mol白色沉淀时x，y处共产生气体6.72L

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：图1为原电池，Al易失电子作负极、Mg作正极，负极反应式为Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，正极反应式为6H₂O+6e-=6OH^-+3H₂↑；图2为电解池，x为阳极、y为阴极，阳极上电极反应式为2Cl-2e^-=Cl₂↑、2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，溶液中还发生反应2Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，据此分析解答．

解答： 解：A．b电极反应式为Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O、y电极反应式为2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，所以b电极上没有气体生成，故A错误；
B．图1电池反应式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，该反应中NaOH参加反应，导致溶液碱性减弱，pH减小，故B错误；
C．将装置图1电解质溶液改成硝酸钾和硫酸氢钠混合溶液，溶液中相当于含有硝酸，硝酸和金属Mg反应生成NO，NO不稳定，易被氧气氧化生成红棕色气体二氧化氮，所以装置图1中产生无色气体后在液面上方气体变红棕色，故C正确；
D．根据2Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓知，生成0.1mol白色沉淀需要0.3molOH^-，根据 2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑知，生成0.3molOH^-需要0.3mol电子，串联电路中转移电子相等，根据2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑知，转移0.3mol电子生成0.15mol氢气，体积=0.15mol×22.4L/mol=3.36L，故D错误；
故选C．

点评：本题考查原电池和电解池原理，正确书写各个电极反应式是解本题关键，注意不能根据金属活泼性强弱判断正负极，易错选项是C，如果将NaOH溶液换为硝酸钾和硫酸氢钠混合溶液，实际上相当于溶液中含有硝酸，很多同学往往认为是硫酸起作用而导致错误，为易错点．