Question

5．化学能和电能的相互转化，是能量转化的重要方式之一，如图两个实验装置是实现化学能和电能相互转化的装置．
（1）把化学能转化为电能的装置是乙C（填“甲”或“乙”）
（2）④电极上的电极反应式为Fe-2e^-═Fe²⁺
（3）①电极上的电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂
（4）甲、乙两装置电极附近的溶液首先变红的电极分别是②、③（填序号）
（5）写出装置甲的反应总方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）没有外接电源且能自发进行氧化还原反应的装置为原电池；
（2）乙装置为原电池，铁易失电子作负极，碳作正极；
（3）甲装置为电解池，碳作阳极，阳极上氯离子放电；
（4）有氢氧根离子生成的电极附近溶液先变红；
（5）甲装置中，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电．

解答 解：（1）没有外接电源且能自发进行氧化还原反应的装置为原电池，原电池将化学能转化为电能，乙装置能自发进行氧化还原反应，符合原电池条件，所以乙属于原电池，故答案为：乙；
（2）乙装置为原电池，铁易失电子作负极，碳作正极，所以④电极上电极反应式为：Fe-2e^-═Fe²⁺，故答案为：Fe-2e^-═Fe²⁺；
（3）甲装置为电解池，碳作阳极，阳极①上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，氯气和碘离子反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，所以可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，如果试纸变为蓝色，说明有氯气生成，
故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
（4）甲装置中，阴极上氢离子放电，同时电极附近生成氢氧根离子，乙装置中碳电极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，酚酞试液遇碱变红色，所以甲、乙两装置电极附近的溶液首先变红的电极分别是②、③，故答案为：②；③；
（5）甲装置中，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电生成氢气，所以电池反应式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，
故答案为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，根据是否有外接电源判断原电池和电解池，再结合各个电极上发生的反应来分析解答，知道氯气的检验方法，题目难度不大．