Question

(12分)在右图所示的实验装置中，E为一张用淀粉、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“偏转”，此题不必回答）____     __    ___   _     ____    __   __  _____   _ __     __   _   __         __。

Answer 1

（1）正极；为负极 （2）试纸变蓝；试纸变红 
（3）4H^＋+4e^-＝2H₂↑；4OH^－－4e^-＝2H₂O＋O₂↑；4I^－－4e^-＝2I₂；4H^＋+4e^-＝2H₂↑。
（4）偏转 （5）2H₂+4OH^－－4e^-＝4H₂O ；2H₂O+O₂+4e^-＝4OH^－

该试题在知识网络交汇点设计的试题，强调了学科的内在联系和知识的综合，这有利于发挥高考对促进素质教育的导向功能。本题就是在电化学知识网络交汇点——电解池与原电池的结合与互换上命题，符合高考命题思路，体现了考试说明的要求。所以在化学学习的过程，更应注重学科内的知识的内在联系，构建知识网络，培养学生学科能力。
(1)电解KOH溶液实际就是电解水，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：2H⁺＋2e^-＝H₂↑，故试纸变红。
(3)A是阴极，氢离子放电，电极反应式是4H^＋+4e^-＝2H₂↑；B是阳极，OH^－放电，电极反应式是4OH^－－4e^-＝2H₂O＋O₂↑；C是阳极，I^－放电，电极反应式是4I^－－4e^-＝2I₂； D是阴极，氢离子放电，电极反应式是4H^＋+4e^-＝2H₂↑。
(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，把化学能变为电能，故指针偏转。
(5)在原电池中负极失去电子，发生氧化反应。正极得到电子，发生还原反应。所以A极电极反应式是2H₂+4OH^－－4e^-＝4H₂O ，B极极反应式是2H₂O+O₂+4e^-＝4OH^－