Question

已知有如圖裝置，a為Mg、b為Al，圖2電極材料均為石墨，下列說法正確的是（　�。�

• A、b和y表面均冒氫氣，b對應電極反應式：6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-
• B、裝置圖1工作時電解質溶液PH將增大
• C、將裝置圖1電解質溶液改成硝酸鉀和硫酸氫鈉混合溶液則裝置圖1中產生無色氣體后在液面上方氣體變紅棕色
• D、當圖2裝置中產生0.1mol白色沉淀時x，y處共產生氣體6.72L

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：圖1為原電池，Al易失電子作負極、Mg作正極，負極反應式為Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，正極反應式為6H₂O+6e-=6OH^-+3H₂↑；圖2為電解池，x為陽極、y為陰極，陽極上電極反應式為2Cl-2e^-=Cl₂↑、2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，溶液中還發生反應2Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，據此分析解答．

解答： 解：A．b電極反應式為Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O、y電極反應式為2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，所以b電極上沒有氣體生成，故A錯誤；
B．圖1電池反應式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，該反應中NaOH參加反應，導致溶液堿性減弱，pH減小，故B錯誤；
C．將裝置圖1電解質溶液改成硝酸鉀和硫酸氫鈉混合溶液，溶液中相當于含有硝酸，硝酸和金屬Mg反應生成NO，NO不穩定，易被氧氣氧化生成紅棕色氣體二氧化氮，所以裝置圖1中產生無色氣體后在液面上方氣體變紅棕色，故C正確；
D．根據2Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓知，生成0.1mol白色沉淀需要0.3molOH^-，根據 2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑知，生成0.3molOH^-需要0.3mol電子，串聯電路中轉移電子相等，根據2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑知，轉移0.3mol電子生成0.15mol氫氣，體積=0.15mol×22.4L/mol=3.36L，故D錯誤；
故選C．

點評：本題考查原電池和電解池原理，正確書寫各個電極反應式是解本題關鍵，注意不能根據金屬活潑性強弱判斷正負極，易錯選項是C，如果將NaOH溶液換為硝酸鉀和硫酸氫鈉混合溶液，實際上相當于溶液中含有硝酸，很多同學往往認為是硫酸起作用而導致錯誤，為易錯點．