Question

某課外活動小組同學用如圖裝置進行實驗，試回答下列問題．
（1）若開始時開關K與a連接，則B極的電極反應式為

Fe-2e^-=Fe ²⁺

．有關該實驗，下列說法正確的是（填序號）

①③

．
①A為正極，B為負極
②電子由電極B流出經溶液流向A極
③溶液中Na⁺向A極移動
④該反應相當于在模擬鋼鐵的析氫腐蝕
（2）若開關K與b連接，則可模擬工業上離子交換膜法制燒堿，該電池的總反應可表示為（離子方程式）

2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

．
有關該實驗，下列說法正確的是（填序號）

②④

．
①B為陰極，發生氧化反應
②A極電極反應式可表示為2Cl^-=Cl₂↑+2e^-
③溶液中Na⁺向A極移動
④若標準狀況下B極產生2.24L氣體，則電路中通過的電子數為0.2N_A．

Answer 1

分析：（1）若開始時開關K與a連接，該裝置是原電池，鐵是負極，石墨是正極，電子從負極沿導線流向正極，電解質溶液中陽離子向正極移動，在弱酸性或中性條件下，鋼鐵發生吸氧腐蝕；
（2）若開關K與b連接，該裝置是電解池，石墨作陽極，鐵作陰極，陰極上得電子發生還原反應，陽極上失電子發生氧化反應，電解質溶液中陽離子向陰極移動，根據氯氣和轉移電子之間的關系式計算．

解答：解：（1）若開始時開關K與a連接，該裝置是原電池，鐵是負極，石墨是正極，負極上鐵失電子生成亞鐵離子，所以其電極反應式為：Fe-2e^-=Fe ²⁺，
①該裝置是原電池，鐵易失電子而作負極，石墨作正極，即A為正極，B為負極，故正確；
②電子由電極B流出經導線流向A極，故錯誤；
③溶液中Na⁺向正極A極移動，故正確；
④該反應相當于在模擬鋼鐵的吸氧腐蝕，故錯誤；
故答案為：Fe-2e^-=Fe ²⁺；①③；
（2）若開關K與b連接，該裝置是電解池，石墨作陽極，鐵作陰極，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，所以其電池反應式為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
①B為陰極，發生還原反應，故錯誤；
②A極上氯離子放電，所以A極電極反應式可表示為2Cl^-=Cl₂↑+2e^-，故正確；
③溶液中Na⁺向陰極B極移動，故錯誤；
④若標準狀況下B極產生2.24L氣體，則電路中通過的電子數為0.2N_A，故正確；
故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；②④．

點評：本題考查原電池和電解池原理，明確離子的放電順序及電極上發生的反應即可分析解答，注意無論電解池還是原電池中，電子都不進入溶液，為易錯點．