科学家基于 C l _ 2 易溶于 C C l _ 4 的…——2022 高考化学第 16 题答案解析

2022_省自主命题(广东)

2022 广东 第 16 题 单选题 区分题
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16. 科学家基于 $\mathrm { C l } _ { 2 }$ 易溶于 $\mathrm { C C l } _ { 4 }$ 的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为: $\mathrm { N a T i _ { 2 } \left( P O _ { 4 } \right) _ { 3 } + 2 N a ^ { + } + 2 e ^ { - } = N a _ { 3 } T i _ { 2 } \left( P O _ { 4 } \right) _ { 3 } }$ 。下列说法正确的是

A. 充电时电极b是阴极
B. 放电时NaCl溶液的pH 减小
C. 放电时NaCl溶液的浓度增大
D. 每生成 $\mathrm { 1 m o l } \mathrm { C l } _ { \gamma }$ ,电极a质量理论上增加 $2 3 \mathrm { g }$
参考答案

C【解析】

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【答案】C【解析】

【详解】A.由充电时电极a的反应可知,充电时电极a发生还原反应,所以电极a是阴极,则电极b是阳极,故A 错误;

B.放电时电极反应和充电时相反,则由放电时电极a的反应为

$N a _ { 3 } T i _ { 2 } \left( P O _ { 4 } \right) _ { 3 } - 2 \mathbf { e ^ { - } } = N a T i _ { 2 } \left( P O _ { 4 } \right) _ { 3 } + 2 N a ^ { + }$ 可知,NaCl溶液的pH 不变,故B错误;

C.放电时负极反应为 $N a _ { 3 } T i _ { 2 } \left( P O _ { 4 } \right) _ { 3 } - 2 \mathbf { e ^ { - } } = N a T i _ { 2 } \left( P O _ { 4 } \right) _ { 3 } + 2 N a ^ { + }$ ,正极反应为 $C l _ { 2 } + 2 \mathbf { e } ^ { - } = 2 C l ^ { - }$ ,反应后Na<sup>+</sup>和Cl<sup>-</sup>浓度都增大,则放电时NaCl溶液的浓度增大,故C正确;D.充电时阳极反应为 $2 C l ^ { - } - 2 \mathbf { e } ^ { - } = C l _ { 2 }$ ­,阴极反应为 $N a T i _ { 2 } \left( P O _ { 4 } \right) _ { 3 } + 2 N a ^ { + } + 2 \mathbf { e ^ { - } } = N a _ { 3 } T i _ { 2 } \left( P O _ { 4 } \right) _ { 3 }$ 由得失电子守恒可知,每生成1molCl<sub>2</sub>,电极a质量理论上增加 $2 3 \mathrm { g } / \mathrm { m o l } { \times } 2 \mathrm { m o l } { = } 4 6 \mathrm { g }$ ,故D 错误;答案选C。

二、非选择题:共 56分。第 17\~19题为

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