Question

右图装置（Ⅰ）是一种可充电电池的示意图，装置（Ⅱ）为电解池的示意图．装置（Ⅰ）的离子交换膜只允许Na⁺ 通过．已知电池充、放电的化学反应方程式为2Na₂S₂+NaBr₃Na₂S₄+3NaBr．当闭合开关K时，X极附近溶液变红色．下列说法正确的是（ ）

A．闭合K时，钠离子从右到左通过离子交换膜
B．闭合K时，负极反应为3NaBr-2e^-=NaBr₃+2Na⁺
C．闭合K时，X电极的电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑
D．闭合K时，有0.1molNa⁺通过离子交换膜，X电极上析出标准状况下气体1.12L

Answer

当闭合开关K时，X极附近溶液变红色，说明X极生成OH-离子，为电解池的阴极，发生反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则A为原电池的负极，B为原电池的正极，根据电池充、放电的化学反应方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr可知，负极反应为2Na2S2-2e-=2Na++Na2S4，正极反应为NaBr3+2Na++2e-=3NaBr，Y极为电解池的阳极，
电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，以此解答该题．
【解析】
A、原电池中阳离子向正极移动，则闭合K时，钠离子从左到右通过离子交换膜，故A错误；
B、闭合K时，负极发生氧化反应，电极反应为2Na2S2-2e-=2Na++Na2S4，故B错误；
C、闭合K时，X极附近溶液变红色，说明X极生成OH-离子，为电解池的阴极，发生反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故C错误；
D、闭合K时，有0.1molNa+通过离子交换膜，说明有0.1mol电子转移，阴极上生成0.05molH2，标准状况下体积为
0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故D正确．
故选D．