Question

在如右图所示的实验装置中，E为一张淀粉、碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸，C、D为夹在滤纸两端的铂夹，X、Y分别为直流电源的两极。 在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛有KOH
溶液的水槽中，再分别插入铂电极。切断电源开关S₁，闭合开关S₂，通直流电一段时间后，请回答下列问题：

(1)标出电源的正、负极：X为      极，Y为     极。
(2)在滤纸的C端附近，观察到的现象是      ，在滤纸的D端附近，观察到的现象是       。
（3)写出电极反应式：A中    ；B中    ；C中    ；D中     。
(4)若电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极，此时切断开关S₂，闭合开关S₁，则电流计的指针是否发生偏转     （填“偏转”或“不偏转”）。
(5)若电流计指针偏转，写出有关的电极反应式（若指针不偏转，此题不必回答）：A中       ；B中       。若电流计指针不偏转，请说明理由（若指针不偏转，此题不必回答）

Answer 1

⑴正极　　　负极　⑵试纸变蓝　　试纸变红　⑶　4H⁺+4e^-=2H₂↑　　4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑　　4I^--4e^-=2I₂　4H⁺+4e^-=2H₂↑　⑷偏转　　
⑸2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O        2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-

【错解分析】关于电化学的内容是历年高考的重要知识点之一，主要以选择题的形式出现，已成高考的必考题。考查的内容有：原电池、电解池、电镀池的电极名称及电极反应式；根据原电池、电解池的电极变化判断金属活泼性强弱；根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类；新型电池的电极反应及应用。其中原电池的工作原理、电解产物判断与计算是高考命题的热点。
【正解】(1)电解KOH溶液实际就是电解水，所以产物为H₂和O₂，因为A试管中气体体积是B试管中气体体积的2倍，所以A中为H₂，B中为O₂，即A为阴极，B为阳极，所以X为正极，Y为负极。(2)C与电源正极相连为阳极：2I^--2e^-=I₂，故试纸变蓝；D与电源负极相连为阴极：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故试纸变红。(3)A中：4H⁺+4e^-=2H₂↑；B中：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；C中：4I^--4e^-=2I₂；D中：4H⁺+4e^-=2H₂↑。(4)如果切断开关S₂，闭合开关S₁，则A中的H₂，B中的O₂与KOH溶液可形成氢-氧燃料电池，把化学能转化为电能，故指针偏转。(5)A中2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；B中2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-。