Question

如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，E為一張用淀粉、碘化鉀和酚酞混合溶液潤濕的濾紙，C、D為夾在濾紙兩端的鉑夾；x、y分別為直流電源的兩極．在A、B中充滿KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中，再分別插入一多孔的惰性電極．切斷電源開關(guān)S₁，閉合開關(guān)S₂，通直流電一段時(shí)間后，生成氣體如圖所示．請回答下列問題：
（1）標(biāo)出電源的正、負(fù)極：x為______．
（2）在濾紙的C端附近，觀察到的現(xiàn)象是______．?
（3）寫出電極反應(yīng)式：B電極______．?
（4）若電解一段時(shí)間后，A、B中均有氣體包圍電極．此時(shí)切斷開關(guān)S₂閉合開關(guān)S₁，則電流計(jì)的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)______（填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）．?
（5）若電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，寫出有關(guān)的電極反應(yīng)（若指針“不偏轉(zhuǎn)”，此題不必回答）：______；若電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)，請說明理由（若指針“偏轉(zhuǎn)”，此題不必回答）______．

Answer 1

【答案】分析：在A、B中充滿KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中，再分別插入一多孔的惰性電極．切斷電源開關(guān)S₁，閉合開關(guān)S₂，因?yàn)锳試管中氣體體積是B試管中的2倍，所以A中為H₂，B中為O₂，即A為陰極，B為陽極，所以x為正極，y為負(fù)極，C與電源正極相連，為陽極，電極反應(yīng)方程式為2I^--2e^-=I₂，B電極是陽極，溶液中的OH^-放電，電極反應(yīng)式是4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，如果切斷S₂，閉合S₁，則可由A中的H₂，B中的O₂與KOH溶液形成H₂-O₂燃料電池，氫氣一極是負(fù)極，氧氣一極是正極．
解答：解：（1）惰性電極電解KOH溶液，實(shí)質(zhì)就是電解水，所得產(chǎn)物為H₂和O₂，因?yàn)锳試管中氣體體積是B試管中的2倍，所以A中為H₂，B中為O₂，即A為陰極，B為陽極，所以x為正極，y為負(fù)極，故答案為：正；
（2）C與電源正極相連，為陽極，電極反應(yīng)方程式為2I^--2e^-=I₂，碘遇淀粉顯藍(lán)色，所以試紙變藍(lán)，故答案為：濾紙變藍(lán)；
（3）B電極是陽極，溶液中的OH^-放電，電極反應(yīng)式是4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e=2H₂O+O₂↑；
（4）如果切斷S₂，閉合S₁，則可由A中的H₂，B中的O₂與KOH溶液形成H₂-O₂燃料電池，把化學(xué)能變?yōu)殡娔埽�因此指針偏轉(zhuǎn)，故答案為：偏轉(zhuǎn)；
（5）在原電池中負(fù)極失去電子，正極得到電子，所以氫氣一極是負(fù)極，氧氣一極是正極，電極反應(yīng)式分別是：A極 2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O、B極 2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．
故答案為：2H₂+4OH^--4e=4H₂O，2H₂O+O₂+4e=4OH^-．
點(diǎn)評：該題綜合考查原電池和電解池知識，是高考中的常見題型和重要的考點(diǎn)之一，屬于中等難度的試題．試題綜合性強(qiáng)，難易適中，貼近高考，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率．