Question

下圖裝置（Ⅰ）是一種可充電電池，裝置（Ⅱ）為電解池。

裝置（Ⅰ）的離子交換膜只允許Na⁺通過，已知電池充放電的化學方程式為。當閉合開關K時，X電極附近溶液變紅。下列說法正確的是

A．閉合開關K時，鈉離子從右到左通過離子交換膜

B．閉合開關K時，負極反應式為：3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+

C．閉合開關K時，X電極反應式為：2Cl--2e-=Cl2↑

D．閉合開關K時，當有0.1molNa+通過離子交換膜，X電極上析出標準狀況下氣體1.12L

Answer 1

D

解析考點：化學電源新型電池；電極反應和電池反應方程式．
分析：當閉合開關K時，X極附近溶液變紅色，說明X極生成OH^-離子，為電解池的陰極，發生反應為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，則A為原電池的負極，B為原電池的正極，根據電池充、放電的化學反應方程式為2Na₂S₂+NaBr₃Na₂S₄+3NaBr可知，負極反應為2Na₂S₂-2e^-=2Na⁺+Na₂S₄，正極反應為NaBr₃+2Na⁺+2e^-=3NaBr，Y極為電解池的陽極，
電極反應為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，以此解答該題．
解答：解：A、原電池中陽離子向正極移動，則閉合K時，鈉離子從左到右通過離子交換膜，故A錯誤；
B、閉合K時，負極發生氧化反應，電極反應為2Na₂S₂-2e^-=2Na⁺+Na₂S₄，故B錯誤；
C、閉合K時，X極附近溶液變紅色，說明X極生成OH^-離子，為電解池的陰極，發生反應為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故C錯誤；
D、閉合K時，有0.1molNa⁺通過離子交換膜，說明有0.1mol電子轉移，陰極上生成0.05molH₂，標準狀況下體積為
0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故D正確．
故選D．
點評：本題考查化學電源知識，題目難度中等，注意從總反應式判斷兩極上的變化和電極反應式的書寫．