Question

下圖裝置（Ⅰ）是一種可充電電池，裝置（Ⅱ）為電解池。

裝置（Ⅰ）的離子交換膜只允許Na⁺通過，已知電池充放電的化學方程式為2Na₂S₂+NaBr_3化氣Na₂S₄+3NaBr。當閉合開關K時，X電極附近溶液變紅。下列說法正確的是

A．閉合開關K時，鈉離子從右到左通過離子交換膜

B．閉合開關K時，負極反應式為：3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+

C．閉合開關K時，X電極反應式為：2Cl--2e-=Cl2↑

D．閉合開關K時，當有0.1molNa+通過離子交換膜，X電極上析出標準狀況下氣體1.12L

Answer 1

D

試題分析：當閉合開關K時，X極附近溶液變紅色，說明X極生成OH^－離子，為電解池的陰極，發生反應為2H₂O+2e^－＝H₂↑+2OH^－。則A為原電池的負極，B為原電池的正極，根據電池充、放電的化學反應方程式為2Na₂S₂+NaBr₃Na₂S₄+3NaBr可知，負極反應為2Na₂S₂－2e^－＝2Na⁺+Na₂S₄，正極反應為NaBr₃+2Na⁺+2e^－＝3NaBr，Y極為電解池的陽極，電極反應為2Cl^――2e^－＝Cl₂↑，以此解答該題。
A、原電池中陽離子向正極移動，則閉合K時，鈉離子從左到右通過離子交換膜，故A錯誤； B、閉合K時，負極發生氧化反應，電極反應為2Na₂S₂－2e^－＝2Na⁺+Na₂S₄，故B錯誤；
C、閉合K時，X極附近溶液變紅色，說明X極生成OH^－離子，為電解池的陰極，發生反應為2H₂O+2e^－＝H₂↑+2OH^－，故C錯誤；
D、閉合K時，有0.1molNa⁺通過離子交換膜，說明有0.1mol電子轉移，陰極上生成0.05molH₂，標準狀況下體積為0.05mol×22.4L/mol＝1.12L，故D正確，答案選D。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強，貼近高考，試題以新科技新發明為載體，有利于培養學生的學習興趣，激發學生的學習積極性。答題時注意從總反應式判斷兩極上的變化和電極反應式的書寫。明確原電池和電解池的工作原理是答題的關鍵。