Question

(10分)为探究原电池和电解池的工作原理，某研究性小组分别用如图所示装置进行实验。

（1）甲装置中，a电极的反应式为________________________________________。

（2）乙装置中，阴极区产物为_________________________。

（3）丙装置是一种家用环保型消毒液发生器。外接电源a为_______(填“正”或“负”)极，该装置内发生反应的化学方程式为________________________________________________________。

（4）若甲装置作为乙装置的电源，一段时间后，甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为____________(不考虑气体的溶解)。

Answer

（1）H2＋2OH－－2e－＝2H2O （2）NaOH和H2 （3）负；NaCl＋H2ONaClO＋H2↑（或2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑、Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O）（4）3:4

【解析】

试题分析：（1）甲装置中，a电极通入的是氢气，因此a电极是负极，发生氧化反应。由于电解质溶液显碱性，则电极反应式为H2＋2OH－－2e－＝2H2O；

（2）乙装置是电解饱和食盐水，阴极是溶液中的氢离子放电，产生氢气。同时破坏水中的电离平衡，从而产生氢氧根离子，钠离子向阴极运动，所以阴极区产物为NaOH和H2；

（3）丙装置中与电源a电极相连的电极上连有导管口，这说明该电极生成的氢气，因此a是电源的负极。阳极是溶液中的氯离子放电生成氯气，产生的氯气与另外一种生成物氢氧化钠反应生成次氯酸钠，从而制得消毒液，该反应的化学方程式为NaCl＋H2ONaClO＋H2↑。

（4）若甲装置作为乙装置的电源，因此满足电子转移守恒。每消耗2mol氢气同时消耗1mol氧气，转移4mol电子。而在乙装置中可以产生2mol氢气和2mol氯气，所以一段时间后，甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为3:4。

考点：考查电化学原理的应用