Question

某兴趣小组设计如图微型实验装置．实验时，先断开K₂，闭合K₁，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K₁，闭合K₂，发现电流表指针偏转，下列有关描述不正确的是（　　）

• A、断开K₂，闭合K₁时，总反应的离子方程式为：2H₂O+2Cl^- 

  通电  .

  Cl₂↑+H₂↑+2OH^-
• B、断开K₂，闭合K₁时，铜电极产生的气体略多于石墨
• C、断开K₁，闭合K₂时，铜电极上的电极反应为：H₂-2e^-=2 H⁺
• D、断开K₁，闭合K₂时，溶液中的Na⁺向石墨电极迁移

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：A、断开K₂，闭合K₁时，是电解池装置，两极均有气泡产生，说明两极产生的气体分别是氢气和氯气；
B、断开K₂，闭合K₁时，是电解池装置，两极均有气泡产生，石墨做阳极，溶液中氯离子离子失电子发生氧化反应，铜做阴极，氢离子得到电子发生还原反应，由于氯气能溶于水，所以氢气的体积略大；
C、断开K₁，闭合K₂时，发现电流表指针偏转，证明是原电池反应，形成氢氯燃料电池，铜做负极氢气失电子发生氧化反应；
D、断开K₁，闭合K₂时，形成原电池，原电池中阳离子向正极移动．

解答： 解：A、断开K₂，闭合K₁时，是电解池装置，两极均有气泡产生，说明两极产生的气体分别是氢气和氯气，电解饱和食盐水的总反应的离子方程式为2H₂O+2Cl^-

通电  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；故A正确；
B、断开K₂，闭合K₁时，两极均有气泡产生，说明Cu不作阳极是阴极，Cu上生成氢气，石墨为阳极，石墨上生成氯气，则电解饱和食盐水的总反应的离子方程式为2H₂O+2Cl^-

通电  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，两极产生的气体的体积相同，由于氯气能溶于水，所以氢气的体积比氯气的体积略大；故B正确；
C、断开K₁，闭合K₂时，发现电流表指针偏转，证明是原电池反应，形成氢氯燃料电池，据上述分析可知，Cu电极上产生了氢气，石墨电极上产生了氯气，因此铜做负极氢气失电子，在碱性条件下生成水，其电极反应为：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；故C错误；
D、断开K₁，闭合K₂时，发现电流表指针偏转，证明是原电池反应，形成氢氯燃料电池，石墨电极上产生的是氯气，做原电池正极，铜做原电池的负极，溶液中的Na⁺向正极移动，即向石墨电极移动；故D正确；
故选C．

点评：本题综合考查电解池和原电池知识，注意把握电化学工作原理，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，难度中等．