Question

14．研究人員發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，其總反應(yīng)為：5MnO₂+2Ag+2NaCl=Na₂Mn₅O₁₀+2AgCl．如圖用“水”電池為電源電解NaCl溶液的實(shí)驗(yàn)中，X電極上有無色氣體逸出．下列有關(guān)分析正確的是（　�。�

• A． I為負(fù)極，其電極反應(yīng)式為Ag+Cl^-+e^-=AgCl
• B． “水”電池內(nèi)Na⁺不斷向負(fù)極作定向移動(dòng)
• C． 每轉(zhuǎn)移1 mol e-，U型管中消耗0.5 mol H₂O
• D． “水”電池內(nèi)，每生成1 mol Na₂Mn₅O₁₀，X電極上生成1 mol氣體

Answer 1

分析 A．X電極上有無色氣體逸出，應(yīng)為陰極，生成氫氣，則Ⅰ為負(fù)極，Ⅱ?yàn)檎龢O，根據(jù)電池總反應(yīng)可判斷出反應(yīng)中Ag的化合價(jià)升高，被氧化，Ag應(yīng)為原電池的負(fù)極，AgCl是氧化產(chǎn)物；
B．原電池工作時(shí)，陽離子向正極移動(dòng)；
C．根據(jù)2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，結(jié)合轉(zhuǎn)移電子數(shù)計(jì)算；
D．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，結(jié)合X電極反應(yīng)計(jì)算．

解答 解：A．X電極上有無色氣體逸出，應(yīng)為陰極，生成氫氣，則Ⅰ為負(fù)極，根據(jù)電池總反應(yīng)可判斷出反應(yīng)中Ag的化合價(jià)升高，被氧化，Ag應(yīng)為原電池的負(fù)極，AgCl是氧化產(chǎn)物，則負(fù)極發(fā)生Ag+Cl^--e^-=AgCl，故A錯(cuò)誤；
B．原電池工作時(shí)，陽離子向正極移動(dòng)，所以“水”電池內(nèi)Na⁺不斷向正極作定向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．每轉(zhuǎn)移1mole^-，由2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，可知生成0.5mol氫氣，消耗1mol水，故C錯(cuò)誤；
D．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，又X電極上有無色氣體逸出，即電極反應(yīng)為2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，所以X電極上生成1 mol氣體，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池的電極反應(yīng)和離子的定向移動(dòng)以及電化學(xué)的簡單計(jì)算，做題時(shí)要注意總電池反應(yīng)式的判斷利用，運(yùn)用兩極上的反應(yīng)特點(diǎn)做題，分析Mn元素的化合價(jià)變化是該題的難點(diǎn)．