Question

【题目】在如图所示的实验装置中，E为一张用淀粉、碘化钾和酚酞的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中装满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，A、B现象如图所示。请回答下列问题：

(1)电源负极为________（填“X”或“Y”）。

(2)在滤纸的D端附近，观察到的现象是___________________。

(3)写出电极反应式：B中______________，C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。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极_____________________，B极_______________________。

Answer 1

【答案】Y 溶液显红色 4OH--4e-=2H2O＋O2↑ 2I--2e-=I2↑ 2H2＋4OH--4e-=4H2O 2H2O＋O2＋4e-=4OH-

【解析】

(1)根据A、B两电极得到的气体体积判断电极名称，从而确定电源X、Y电极名称；
(2)D电极是阴极，溶液中的H+放电，电极反应式是4H++4e-═2H2↑，促进水的电离生成OH-，据此解答；
(3)通直流电，电极A、B及氢氧化钾溶液构成电解池，根据离子的放电顺序，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，分别生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2：1，所以A极上得氢气，B极上得到氧气；C，D为电解池，C与电源正极相连，为阳极，I-放电生成I2，据此解答；
(4)如果切断S2，闭合S1，则可由A中的H2，B中的O2与KOH溶液形成H2-O2燃料电池，氢气一极是负极，氧气一极是正极，结合守恒思想写出电极反应式；

(1)A、B中充满KOH溶液，切断电源开关S1，闭合开关S2，惰性电极电解KOH溶液，实质就是电解水，所得产物为H2和O2，因为A试管中气体体积是B试管中的2倍，所以A中氢离子得电子生成氢气，电极反应式为4H++4e=2H2↑，B中氢氧根离子失电子生成氧气和水，电极反应式为4OH--4e=2H2O+O2↑，即A为阴极，B为阳极，所以X为正极，Y为负极；
故答案为：Y；
(2)C，D为夹在滤纸两端的铂夹，为电解池，C与电源正极相连，为阳极，D与电源负极相连，为阴极，电极反应为4H++4e-═2H2↑，促进水的电离生成OH-，碱遇酚酞变红；
故答案为：溶液显红色；
(3)惰性电极电解KOH溶液，实质就是电解水，A中为H2，B中为O2，即A为阴极，B为阳极、发生反应4OH--4e-═2H2O+O2↑，C，D为夹在滤纸两端的铂夹，与电源也构成了电解池，C与电源正极相连，为阳极发生反应2I--2e-═I2；
故答案为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；2I--2e-═I2；
(4)如果切断S2，闭合S1，则可由A中的H2，B中的O2与KOH溶液形成H2-O2燃料电池，在原电池中氢气一极是负极，电极反应式分2H2＋4OH--4e-=4H2O，氧气一极是正极，电极反应式分2H2O＋O2＋4e-=4OH-；
故答案为：2H2＋4OH--4e-=4H2O；2H2O＋O2＋4e-=4OH-。