Question

8．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 $?_{充電}^{放電}$ 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

分析 當閉合開關K時，X附近溶液先變紅，即X附近有氫氧根生成，所以在X極上得電子析出氫氣，X極是陰極，Y極是陽極．與陰極連接的是原電池的負極，所以左邊是負極，右邊是正極，再根據原電池、電解池原理判斷選項．

解答 解：當閉合開關K時，X附近溶液先變紅，即X附近有氫氧根生成，所以在X極上得電子析出氫氣，X極是陰極，Y極是陽極．與陰極連接的是原電池的負極，所以左邊是負極，右邊是正極．
A、閉合K時，左邊是負極，右邊是正極，根據異性電荷相吸原理，所以鈉離子從左到右通過離子交換膜，故A錯誤．
B、閉合K時，A是負極，負極上失電子發生氧化反應，電極反應式為2K₂S₂-2e^-═K₂S₄+2K⁺，故B錯誤．
C、閉合K時，X電極是陰極，在陰極上溶液中的氫離子放電生成氫氣，所以電極反應式為 2H⁺+2e^-=H₂↑，故C錯誤．
D、閉合K時，當有0.1mol鈉離子通過離子交換膜，即有0.1mol電子產生，根據氫氣與電子的關系式知，生成的氫氣體積為1.12L（標況下），故D正確．
故選D．

點評 本題考查了原電池及電解池工作原理，有些難度，能準確判斷各電極的名稱及電極反應是解本題的關鍵．