Question

5．如圖所示，將鐵棒和石墨棒插入1L 1mol•L^-1食鹽水中．下列說法正確的是（　　）

• A． 若電鍵K與N連接，鐵被保護不會腐蝕
• B． 若電鍵K與N連接，正極反應式是4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑
• C． 若電鍵K與M連接，將石墨棒換成銅棒，可實現鐵棒上鍍銅
• D． 若電鍵K與M連接，當兩極共產生22.4L（標準狀況）氣體時，生成了1mol NaOH

Answer 1

分析 若電鍵K與N連接，該裝置沒有外接電源，所以構成了原電池；組成原電池時，較活潑的金屬鐵作負極，負極上鐵失電子發生氧化反應；石墨棒作正極，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子發生還原反應；
若電鍵K與M連接，該裝置是電解池，碳作陽極，鐵作陰極，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電．

解答 解：A、若電鍵K與N連接，該裝置構成了原電池，較活潑的金屬鐵作負極，Fe被腐蝕，故A錯誤；
B、若電鍵K與N連接，該裝置構成了原電池，不活潑的石墨棒作正極，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子發生還原反應，電極反應式為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故B錯誤；
C．若電鍵K與M連接，構成電解池，將石墨棒換成銅棒，是電解池的陽極，鐵棒是陰極，電解質溶液換成CuSO₄溶液就可以實現鐵棒上鍍銅，如果電解質溶液仍然是氯化鈉溶液，不能實現鐵棒上鍍銅，故C錯誤；
D．若電鍵K與M連接，該裝置是電解池，電池反應式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂ ↑，假設只發生2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂ ↑，根據方程式知，當兩極共產生28 L（標準狀況）體時，生成了1.25molNaOH，實際上氯化鈉只有1mol，與實際不符合，則電解過程中還電解水，所以當氯化鈉完全解時，根據原子守恒生成的氫氧化鈉是1mol，故D正確；
故選D．

點評 本題考查原電池和電解池原理，明確電極上發生的反應是解本題關鍵，注意電解池中陽極如果是活潑電極發生的電極反應，為易錯點，題目難度中等．