Question

（14分）如下圖裝置所示，是用氫氧燃料電池B進(jìn)行的某電解實(shí)驗(yàn)：

(1)若電池B使用了亞氨基鋰(Li₂NH)固體作為儲氫材料，其儲氫原理是：Li₂NH＋H₂＝LiNH₂＋LiH，則下列說法中正確的是________。

A．Li2NH中N的化合價是-1價	B．該反應(yīng)中H2既是氧化劑又是還原劑
C．Li＋ 和H＋的離子半徑相等	D．此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同

(2)在電池B工作時：
①若用固體Ca(HSO₄)₂為電解質(zhì)傳遞H^＋，則電子由________極流出，H^＋向________極移動。（填“a”或“b”）
②b極上的電極反應(yīng)式為：________________________________
③外電路中，每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，在a極消耗________上的H₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。
(3)若A中X、Y都是惰性電極，電解液W是滴有酚酞的飽和NaCI溶液，則B工作時：
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式是  ________________________________。
在X極這邊觀察到的現(xiàn)象是 _____________________________________。
②檢驗(yàn)Y電極上反應(yīng)產(chǎn)物的方法是 _________________________________。
③若A中其它均不改變，只將電極Y換成鐵棒，可實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀____________________。

Answer 1

（1）B （2）①a，b ② O₂ + 4H⁺ + 4e^- = 2H₂O ③ 1.12 （3）① 2H⁺+2e^- = H₂↑，溶液變紅
②用潤濕的KI淀粉試紙接近Y極氣體產(chǎn)物，變藍(lán)，證明產(chǎn)生Cl₂氣  ③ 制Fe(OH)₂

試題分析：（1）A、Li₂NH中N的化合價為-3價，故A錯誤；B、反應(yīng)中H₂分別生成LiNH₂和LiH，LiNH₂中H為+1價，LiH中H的化合價為-1價，反應(yīng)中H₂既是氧化劑又是還原劑，故B正確；C、LiH中的陽離子和陰離子核外電子排布相同，核電核數(shù)越大，半徑越小，則陽離子半徑小于陰離子半徑，故C錯誤；D、此法儲氫是利用氧化還原反應(yīng)將H₂轉(zhuǎn)化為固體材料，發(fā)生化學(xué)變化，而鋼瓶儲氫將氫液化，為物理變化，原理不同，故D錯誤，答案選B。
（2）①通入氫氣的電極為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)為H₂-2e^-＝2H⁺，通入氧氣的電極為電池的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；電池工作時，電子通過外電路從負(fù)極流向正極，即從a極流向b極，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，即H⁺由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極。
②b極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O。
③轉(zhuǎn)移電荷守恒，由題意知每轉(zhuǎn)移2mol電子消耗1mol H₂，即每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，在a極消耗0.05mol H₂，即1.12L H₂，
（3）由題意知，a端為電源負(fù)極，b端為電源正極①電解飽和食鹽水中和電源的負(fù)極a端相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H⁺+2e^-=H₂↑，溶液中H⁺離子濃度減小，堿性增強(qiáng)，酚酞變紅。
②和電源的正極相連的電極Y極是陽極，該電極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑生成產(chǎn)物為氯氣，檢驗(yàn)方式為用潤濕的KI淀粉試紙接近Y極氣體產(chǎn)物，變藍(lán)，證明產(chǎn)生Cl₂氣。
③Y極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)化合價升高，鐵生成亞鐵離子，溶液中有大量氫氧根離子和亞鐵離子結(jié)合生成氫氧化亞鐵沉淀，故其目的為制Fe(OH)₂。