Question

某化学兴趣小组用如图所示装置进行电化学原理的实验探究，冋答下列问题：

(1)通入O₂的Pt电极为电池的_____（填“正极”或“负极”），电极反应式为_____。

(2)若B电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X电极材料为_____（填“镀件”或“银”）。

(3)若B电池的电解质溶液为500mL1.0mol•L^﹣1的NaCl溶液（滴有少量紫色石蕊试液），X、Y皆为惰性电极，电池工作过程中发现X极溶液先变红后局部褪色，解释原因_____。当电池工作一段时间后断开K，Y极共收集到560mL气体（标准状况），此时B池中溶液的pH＝_____（假设溶液体积不变），转移电子的数目为_____。

Answer

正极 O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣ 银 X电极产生的Cl2与水反应产生的HCl和HClO使溶液显酸性，同时HClO有漂白性 13 0.05NA

【解析】

在如图所示的装置中，A装置是燃料电池，A装置通入H2的电极为负极，通入O2的电极为正极；B装置是电解池，X与电源的正极相连，是阳极发生氧化反应，Y与电源的负极相连，是阴极发生还原反应。

(1) 在如图所示的装置中，A装置是燃料电池， B装置是电解池，其中对于A装置来说，通入O2的电极为正极，正极得到电子，发生还原反应，电极方程式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－；

(2) X与电源的正极相连，是阳极发生氧化反应，所以X电极材料为银；

(3) X是阳极，发生反应：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2与水反应产生的HCl和HClO，使溶液显酸性石蕊变红，同时HClO有强氧化性使红色褪去，所以原因为：X电极产生的Cl2与水反应产生的HCl和HClO使溶液显酸性，同时HClO有漂白性；Y极生成氢气，n(H2)= =0.025mol，根据电解总反应方程式：2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH可知：每产生1mol氢气，会同时产生2molNaOH，由于n(H2)=0.025mol，所以n(NaOH)=2×0.025mol=0.05mol，溶液的体积是500 mL，则c(NaOH)==0.1mol/L，所以pH=13；根据反应方程式生成的Cl2为0.025mol，结合2Cl--2e-=Cl2↑，则转移电子为2×0.025mol=0.05mol，数目为0.05NA。