Question

電化學(xué)原理在日常生活中有廣泛應(yīng)用．
（Ⅰ）如圖1表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；通過導(dǎo)線與直流電源相連．請(qǐng)回答以下問題：

（1）若a是飽和NaCl溶液，X、Y都是惰性電極，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí) 在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為

 

．在X極附近觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

．
②檢驗(yàn)Y電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是

 

．
（2）若a是CuSO₄溶液，要用電解方法精煉粗銅，則Y電極的材料是

 

，X極發(fā)生

 

反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）
（Ⅱ） 某校研究性學(xué)習(xí)小組用相同大小的銅片和鋅片為電極研究水果電池如圖2，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：（已知果汁是顯酸性的）

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	水果種類	電極間距離/cm	電流大小/?A
①	西紅柿	1	98.7
②	西紅柿	2	72.5
③	蘋  果	2	27.2

（1）該實(shí)驗(yàn)的目的是探究水果種類和

 

對(duì)水果電池電流大小的影響．
（2）能表明水果種類對(duì)電流大小有影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是

 

和

 

．
（3）圖2所示的裝置中，正極附近區(qū)域的 C（H⁺）將

 

（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（Ⅲ）美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構(gòu)造如圖3所示：
a、b兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成．寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理,化學(xué)電源新型電池

專題：電化學(xué)專題

分析：（Ⅰ）（1）若a是飽和NaCl溶液，X、Y都是惰性電極，X與電源負(fù)極連接座電解池的陰極，Y與電源正極連接座電解池的陽極；
①X電極上是氫離子得到電子生成氫氣的反應(yīng)，附近水的電離平衡被破壞，水的電離正向進(jìn)行，氫氧根離子濃度增大，遇到酚酞溶液變紅色；
②陽極Y電極生成的是氯氣，根據(jù)氯氣的性質(zhì)和檢驗(yàn)方法驗(yàn)證，氯氣能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)證明；
（2）電解精煉銅，粗銅做陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，精銅做陰極，溶液中銅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（Ⅱ）（1）根據(jù)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定實(shí)驗(yàn)的目；
（2）利用控制變量法設(shè)計(jì)，保持兩極的距離改變，使用不同水果；
（3）在原電池中，活潑的金屬鋅做負(fù)極，銅做正極，溶液中氫離子得到電子生成氫氣；
（Ⅲ）美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置是原電池原理，屬于燃料電池，氫氣在負(fù)極失電子在堿溶液中生成水；

解答： 解：（Ⅰ）（1）若a是飽和NaCl溶液，X、Y都是惰性電極，X與電源負(fù)極連接座電解池的陰極，Y與電源正極連接座電解池的陽極；
①X電極上是氫離子得到電子生成氫氣的反應(yīng)，附近水的電離平衡被破壞，水的電離正向進(jìn)行，氫氧根離子濃度增大，遇到酚酞溶液變紅色，X極上的電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；溶液變紅色，生成氣體；
②陽極Y電極生成的是氯氣，根據(jù)氯氣的性質(zhì)和檢驗(yàn)方法驗(yàn)證，氯氣能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)證明，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為：用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近導(dǎo)管口，如果變藍(lán)，證明產(chǎn)生了氯氣；
故答案為：用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近導(dǎo)管口，如果變藍(lán)，證明產(chǎn)生了氯氣；
（2）電解精煉銅，粗銅Y做陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，精銅X做陰極，溶液中銅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；
故答案為：粗銅，還原；
（Ⅱ）（1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以知道：使用的水果不一樣、電極間距離大小不一樣均會(huì)導(dǎo)致電流大小不一樣；
故答案為：電極間距離；
（2）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)兩個(gè)電極間距一樣，則能表明水果種類對(duì)電流大小有影響；
故答案為：②；③；
（3）在原電池中，活潑的金屬鋅做負(fù)極，銅做正極，溶液中氫離子得到電子生成氫氣，正極附近區(qū)域的 C（H⁺）將減��；
故答案為：減少；
（Ⅲ） 美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置是原電池原理，屬于燃料電池，氫氣在負(fù)極失電子在堿溶液中生成水，電極反應(yīng)為：H₂-2e^-+2OH^-=2 H₂O；
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2 H₂O；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解和原電池原理的分析應(yīng)用主要是電極名稱、電極反應(yīng)、電極產(chǎn)物的分析判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．