【題目】電化學(xué)原理在生產(chǎn)生活中應(yīng)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(zhì)中O2 (填“正”或“負(fù)”)極移動。

寫出V2O5電極的電極反應(yīng)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(xué)方程式為2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。

負(fù)極區(qū)的電解質(zhì)為 (用化學(xué)式表示)。

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

閉合開關(guān)K,當(dāng)有0.04 mol Na+通過離子交換膜時,a電極上析出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

mL。

(3)下圖、分別是甲、乙兩組同學(xué)將反應(yīng)“+2I+2H++I2+H2O”設(shè)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(zhuǎn);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(cè)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(zhuǎn)。

甲組電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)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)負(fù) SO22e+O2SO3

(2)Na2S2、Na2S4

Cl+H2OClO+H2 448

(3)氧化還原反應(yīng)在電解質(zhì)溶液中直接進(jìn)行,沒有電子沿導(dǎo)線通過

【解析】(1)原電池工作時,陰離子向負(fù)極移動。V2O5電極上SO2轉(zhuǎn)化為SO3,電極反應(yīng)式為SO22e+O2SO3。(2)由原電池反應(yīng)知放電時負(fù)極Na2S2轉(zhuǎn)化為Na2S4,故負(fù)極區(qū)的電解質(zhì)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(yīng)為2H2O+2eH2↑+2OH,b為陽極,電極反應(yīng)為2Cl2eCl2↑,產(chǎn)生的Cl2與陰極生成的OH反應(yīng):Cl2+2OHCl+ClO+H2O,三式相加即可得總反應(yīng):Cl+H2OClO+H2↑。當(dāng)有0.04 mol Na+通過離子交換膜時,a電極上析出0.02 mol H2,標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)在電解質(zhì)溶液中直接進(jìn)行,沒有電子沿導(dǎo)線通過,故電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)乙組向圖燒杯右側(cè)中加入濃鹽酸時,C3為電池負(fù)極,電極反應(yīng)為2I2eI2,C4為電池正極,電極反應(yīng)為 +2e+2H++H2O,為維持兩側(cè)溶液的電中性,陽離子需從燒杯左側(cè)遷移至右側(cè),故中間的離子交換膜應(yīng)為陽離子交換膜。當(dāng)向燒杯右側(cè)中加入40% NaOH溶液時,反應(yīng)逆向進(jìn)行,電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相反,陽離子從右側(cè)通過陽離子交換膜遷移至左側(cè)。

練習(xí)冊系列答案
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A. 水合銅離子的模型如圖甲所示,1個水合銅離子中有4個配位鍵

B. CaF2晶體的晶胞如圖乙所示,每個CaF2晶胞平均占有4個Ca2+

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D. 金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖丁所示,為最密堆積,每個Cu原子的配位數(shù)均為12

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(3)濃H2SO4可以與Cu反應(yīng),是由于它具有強(qiáng)氧化性和性,化學(xué)學(xué)方程式是:

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