Question

18．如圖，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中，下列分析正確的是（　　）

• A． K₁閉合，鐵棒側溶液會出現白色沉淀，而且沉淀最終變為紅褐色
• B． K₁或 K₂閉合，石墨棒周圍溶液 pH 均升高
• C． K₂閉合，鐵棒上發生的反應為 2Cl^--2e^-═Cl₂↑
• D． K₂閉合，電路中通過 0.002N_A個電子時，兩極共產生 0.002mol 氣體

Answer 1

分析 若閉合K₁，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；若閉合K₂，該裝置有外接電源，所以構成了電解池，Fe與負極相連為陰極，碳棒與正極相連為陽極，據此判斷．

解答 解：A．若閉合K₁，該裝置沒有外接電源，所以構成了原電池，較活潑的金屬鐵作負極，負極上鐵失電子，Fe-2e^-=Fe²⁺，故A錯誤；
B．若閉合K₁，該裝置沒有外接電源，所以構成了原電池；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^-，所以石墨棒周圍溶液pH逐漸升高；若閉合K₂，該裝置有外接電源，所以構成了電解池，Fe與負極相連為陰極，碳棒與正極相連為陽極，反應為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，石墨棒周圍溶液pH不變，故B錯誤；
C．K₂閉合，Fe與負極相連為陰極，反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，故C錯誤；
D．K₂閉合，Fe與負極相連為陰極，反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，碳棒與正極相連為陽極，反應為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，電路中通過0.002N_A個電子時，陰極生成0.001mol氫氣，陽極生成0.001mol氯氣，兩極共產生0.002mol氣體，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了原電池原理和電解池原理，能正確判斷電池的類型及兩極的反應是解本題的關鍵，題目難度中等．