[题目]为探究原电池和电解池的工作原理.某研究性小组分别用如图所示装置进行实验.(1)甲装置中.a电极的反应式为 .(2)乙装置中.阴极区产物为和 .(3)丙装置是一种家用环保型消毒液发生器.外接电源a为极.该装置内.发生的电解方程式为 .生成消毒液的方程式为 .(4)若甲装置作为乙装置的电源.一段时间后.甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】为探究原电池和电解池的工作原理，某研究性小组分别用如图所示装置进行实验。

（1）甲装置中，a电极的反应式为_______________________________________。

（2）乙装置中，阴极区产物为________和_______。

（3）丙装置是一种家用环保型消毒液发生器。外接电源a为_______（填“正”或“负”）极，该装置内，发生的电解方程式为___________________________________、生成消毒液的方程式为________________________________________________________。

（4）若甲装置作为乙装置的电源，一段时间后，甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为___________（不考虑气体的溶解）。

（5）某工厂采用电解法处理含Cr2O72-的废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽内盛放含铬废水，Cr2O72-被还原成为Cr3+，Cr3+在阴极区生成Cr(OH)3沉淀除去，工作原理如图:

①写出电解时阳极的电极反应式:______________________________________。

②写出Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式：____________________________________。

【答案】H2-2e–+2OH–=2H2O 氢氧化钠氢气负 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 3∶4 Fe -2e–= Fe2+ Cr2O72–+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

【解析】

分析题中甲乙丙装置图可知：

甲装置为氢氧燃料电池，氢气被氧化作负极，氧气被还原作正极；乙装置为电解池，与正极相连的一极为阳极，发生氧化反应，与负极相连的为阴极，发生还原反应；丙装置为电解池，电解饱和食盐水时，阳极发生氧化反应，产生氯气，阴极发生还原反应，产生氢气和氢氧根，消毒液的主要成分为次氯酸钠，Cl2和OH–反应生成ClO–，故丙装置的下端为阳极，产生氯气，由此可知b极为电源正极，a极为电源负极。

（5）分析题中装置图，在电解池的B极产生H2，说明B极发生还原反应，则B极为阴极，H+放电，导致阴极区pH增大，A极为阳极，发生氧化反应，则铁被氧化生成Fe2+，继而将Cr2O72–还原成为Cr3+，Cr3+通过隔膜迁移至阴极区，与OH–形成Cr(OH)3沉淀而除去。

（1）甲装置为氢氧燃料电池，a电极通入氢气为负极，电解质溶液为KOH溶液，所以电极反应式为：H2-2e–+2OH–=2H2O；答案为：H2-2e–+2OH–=2H2O；

（2）乙装置为电解池，电解饱和食盐水，根据电解池原理，阳离子移向阴极，在阴极发生还原反应，所以阴极区的产物为NaOH和H2；答案为：氢氧化钠；氢气；

（3）根据分析可知该装置中发生电解饱和食盐水的反应，同时阳极产生的氯气和阴极产物发生反应生成次氯酸钠，故丙装置下端为阳极，上端为阴极，即a电极为电源负极。该装置内发生反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；答案为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；

（4）若甲装置作为乙装置的电源，一段时间后，甲装置中总反应为：2H2+O2=2H2O，乙装置中总反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；若电极转移的电子数相等，假设都是4mol，则甲池中消耗气体：，乙池中产生气体：，则一段时间后，甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为3:4；答案为：3:4；

（5）由分析可知，A极为阳极，B极为阴极。则：

①阳极发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e–=Fe2+；答案为：Fe-2e–=Fe2+；

②根据分析可知反应过程中Fe2+将Cr2O72–还原为Cr3+，反应方程式为：Cr2O72–+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；答案为：Cr2O72–+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。

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B.当反应达到平衡时，CO和H2的物质的量之比为1：2

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