Question

（1）研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO₂+2Ag+2NaCl═Na₂Mn₅O₁₀+2AgCl，該“水”電池在海水中放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式是

 

；放電時(shí)每生成1molNa₂Mn₅O₁₀轉(zhuǎn)移

 

mol電子；
（2）氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如圖所示：
①溶液A的溶質(zhì)是

 

；
②電解飽和食鹽水的離子方程式是

 

；
③電解時(shí)用鹽酸控制陽(yáng)極區(qū)溶液的pH在2～3，用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋鹽酸的作用

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；根據(jù)Na₂Mn₅O₁₀和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算．
（2）①依據(jù)裝置圖中氯氣和氫氣生成的位置判斷，生成氯氣的電極為陽(yáng)極，a為正極，b為負(fù)極，連接電極為陰極，溶液中氫離子在陰極得到電子生成氫氣，氫氧根離子濃度增大，溶液A為氫氧化鈉溶液；
②電解飽和食鹽水，依據(jù)電極反應(yīng)判斷生成產(chǎn)物，書(shū)寫離子方程式；
③根據(jù)陽(yáng)極產(chǎn)物和平衡移動(dòng)原理分析．

解答： 解：（1）根據(jù)電池總反應(yīng)：5MnO₂+2Ag+2NaCl=Na₂Mn₅O₁₀+2AgCl，可判斷出Ag應(yīng)為原電池的負(fù)極，負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的電極方程式為：Ag+Cl^--e^-=AgCl，根據(jù)方程式中5MnO₂生成1Na₂Mn₅O₁₀，化合價(jià)共降低了2價(jià)，所以每生成1molNa₂Mn₅O₁₀轉(zhuǎn)移2mol電子，故答案為：Ag+Cl^--e^-=AgCl；2；
（2）①裝置圖中氯氣和氫氣生成的位置判斷，生成氯氣的電極為陽(yáng)極，a為正極，b為負(fù)極，連接電極為陰極，溶液中氫離子在陰極得到電子生成氫氣，氫氧根離子濃度增大，溶液A為氫氧化鈉溶液，故答案為：NaOH；
②電解飽和食鹽水，溶液中的氯離子在陽(yáng)極失電子生成氯氣，氫離子在陰極得到電子生成氫氣，陰極附近氫氧根離子濃度增大生成氫氧化鈉，反應(yīng)的離子方程式：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
③電解時(shí)用鹽酸控制陽(yáng)極區(qū)溶液的pH在2～3的作用是促使化學(xué)平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO向左移動(dòng)，減少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出，故答案為：Cl₂與水的反應(yīng)為Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的濃度使平衡逆向移動(dòng)．減少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解池原理的分析應(yīng)用，主要是電極反應(yīng)，電極判斷，離子除雜實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案分析判斷是關(guān)鍵，題目難度中等．