Question

14．某興趣小組設計如下微型實驗裝置．實驗時，先斷開 K₂，閉合 K₁，兩極均有氣泡產生； 一段時間后，斷開 K₁，閉合 K₂，發(fā)現電流表指針偏轉，下列有關描述正確的是（　�。�

• A． 斷開 K₂，閉合 K₁時，總反應的離子方程式為：2H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑
• B． 斷開 K₂，閉合 K₁時，石墨電極附近溶液變紅
• C． 斷開 K₁，閉合 K₂時，銅電極上的電極反應為：Cl₂+2e^-=2Cl^-
• D． 斷開 K₁，閉合 K₂ 時，石墨電極作正極

Answer 1

分析 A、斷開K₂，閉合K₁時，是電解池裝置，兩極均有氣泡產生，說明兩極產生的氣體分別是氫氣和氯氣，因此活潑金屬Cu不能做陽極；
B、斷開K₂，閉合K₁時，是電解池裝置，兩極均有氣泡產生，石墨做陽極，溶液中氯離子離子失電子發(fā)生氧化反應，銅做陰極，氫離子得到電子發(fā)生還原反應，依據水的電離平衡，氫氧根離子濃度增大；
C、斷開K₁，閉合K₂時，發(fā)現電流表指針偏轉，證明是原電池反應，形成氫氯燃料電池，銅做負極氫氣失電子發(fā)生氧化反應；
D、斷開K₁，閉合K₂時，發(fā)現電流表指針偏轉，證明是原電池反應，石墨做原電池正極．

解答 解：A、斷開K₂，閉合K₁時，是電解池裝置，電解飽和食鹽水的總反應的離子方程式為2H₂O+2Cl^-$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故A錯誤；
B、斷開K₂，閉合K₁時，是電解池裝置，兩極均有氣泡產生，說明兩極產生的氣體分別是氫氣和氯氣，因此活潑金屬Cu不能做陽極，Cu做陰極，石墨做陽極，陽極上（石墨電極上）氯離子離子失電子發(fā)生氧化反應，陰極上（Cu電極上）氫離子得到電子發(fā)生還原反應，依據水的電離平衡，氫氧根離子濃度增大酚酞變紅；故B錯誤；
C、斷開K₁，閉合K₂時，發(fā)現電流表指針偏轉，證明是原電池反應，形成氫氯燃料電池，據上述分析可知，Cu電極上產生了氫氣，石墨電極上產生了氯氣，因此銅做負極發(fā)生氧化反應，氫氣失電子生成氫離子的反應；故C錯誤；
D、斷開K₁，閉合K₂時，發(fā)現電流表指針偏轉，證明是原電池反應，形成氫氯燃料電池，石墨電極上產生的是氯氣，做原電池正極；故D正確；
故選D．

點評 本題考查學生原電池和電解質的工作原理，是一道物理電路和化學電池聯系的一道綜合題目，難度中等．