Question

【題目】電化學原理在生產生活中應用十分廣泛。請回答下列問題：

（1）通過SO2傳感器可監測大氣中SO2的含量，其工作原理如圖所示。

①固體電解質中O2向 (填“正”或“負”)極移動。

②寫出V2O5電極的電極反應式： 。

（2）如圖所示裝置(Ⅰ)是一種可充電電池，裝置(Ⅱ)是一種以石墨為電極的家用環保型消毒液發生器。裝置(Ⅰ)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。

①負極區的電解質為 (用化學式表示)。

②家用環保型消毒液發生器發生反應的離子方程式為 。

③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Ⅰ、Ⅱ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Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸或40% NaOH溶液，電流表指針都不發生偏轉；乙組經思考后先添加了一種離子交換膜，然后向圖Ⅱ燒杯右側中逐滴加入適量濃鹽酸或適量40% NaOH溶液，發現電流表指針都發生偏轉。

①甲組電流表指針都不發生偏轉的原因是 。

②乙組添加的是 (填“陰”或“陽”)離子交換膜。

Answer 1

【答案】（14分，每空2分）

（1）①負 ②SO22e+O2SO3

（2）①Na2S2、Na2S4

②Cl+H2OClO+H2↑ ③448

（3）①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 ②陽

【解析】（1）①原電池工作時，陰離子向負極移動。②V2O5電極上SO2轉化為SO3，電極反應式為SO22e+O2SO3。（2）①由原電池反應知放電時負極Na2S2轉化為Na2S4，故負極區的電解質為Na2S2、Na2S4。②家用環保型消毒液發生器中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↑。③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）①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，故電流表指針不發生偏轉。②當乙組向圖Ⅱ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。