【題目】電化學原理在生產(chǎn)生活中應用十分廣泛。請回答下列問題:

(1)通過SO2傳感器可監(jiān)測大氣中SO2的含量,其工作原理如圖所示。

固體電解質中O2 (填“正”或“負”)極移動。

寫出V2O5電極的電極反應式:

(2)如圖所示裝置()是一種可充電電池,裝置()是一種以石墨為電極的家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器。裝置()中離子交換膜只允許Na+通過,充、放電的化學方程式為2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。

負極區(qū)的電解質為 (用化學式表示)。

家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器發(fā)生反應的離子方程式為 。

閉合開關K,當有0.04 mol Na+通過離子交換膜時,a電極上析出的氣體在標準狀況下的體積為

mL。

(3)下圖、分別是甲、乙兩組同學將反應“+2I+2H++I2+H2O”設計成的原電池裝置,其中C1、C2、C3、C4均為碳棒。甲組向圖燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸或40% NaOH溶液,電流表指針都不發(fā)生偏轉;乙組經(jīng)思考后先添加了一種離子交換膜,然后向圖燒杯右側中逐滴加入適量濃鹽酸或適量40% NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)電流表指針都發(fā)生偏轉。

甲組電流表指針都不發(fā)生偏轉的原因是 。

乙組添加的是 (填“陰”或“陽”)離子交換膜。

【答案】(14分,每空2分)

(1) SO22e+O2SO3

(2)Na2S2、Na2S4

Cl+H2OClO+H2 448

(3)氧化還原反應在電解質溶液中直接進行,沒有電子沿導線通過

【解析】(1)原電池工作時,陰離子向負極移動。V2O5電極上SO2轉化為SO3,電極反應式為SO22e+O2SO3。(2)由原電池反應知放電時負極Na2S2轉化為Na2S4,故負極區(qū)的電解質為Na2S2、Na2S4。家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器中a為陰極,電極反應為2H2O+2eH2↑+2OH,b為陽極,電極反應為2Cl2eCl2↑,產(chǎn)生的Cl2與陰極生成的OH反應:Cl2+2OHCl+ClO+H2O,三式相加即可得總反應:Cl+H2OClO+H2↑。當有0.04 mol Na+通過離子交換膜時,a電極上析出0.02 mol H2,標準狀況下其體積為0.02 mol×22.4 L·mol1=0.448 L=448 mL。(3)甲組沒添加離子交換膜,氧化還原反應在電解質溶液中直接進行,沒有電子沿導線通過,故電流表指針不發(fā)生偏轉。當乙組向圖燒杯右側中加入濃鹽酸時,C3為電池負極,電極反應為2I2eI2,C4為電池正極,電極反應為 +2e+2H++H2O,為維持兩側溶液的電中性,陽離子需從燒杯左側遷移至右側,故中間的離子交換膜應為陽離子交換膜。當向燒杯右側中加入40% NaOH溶液時,反應逆向進行,電流表指針偏轉方向相反,陽離子從右側通過陽離子交換膜遷移至左側。

練習冊系列答案
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