题目内容
某课外活动小组设计了如图所示的装置，自制氢氧燃料电池．图中电解质溶液为0.5mol/LNa2SO4（aq），电源用3～6V直流电源，发光二极管起辉电压1.7V，电流为0.6mA．实验操作如下：
①断开开关S1，按下开关S，接通电源，约半分钟．
②断开开关S，接下开关S1，接通二极管，二极管发光．
回答下列问题：
（1）Na2SO4的作用是
（2）操作①中的主要实验现象是
（3）某学生根据操作②中的实验现象得出如下结论，其中正确的是
A．此时该装置为原电池B．此时该装置为电解池C．2g H2与16g O2的能量之和高于18g H2O的能量
（4）操作②中，C1为
（5）若将操作①②交替进行，该装置也可称为
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：
分析：（1）电解质溶液为0.5mol/LNa2SO4，Na2SO4的作用是增强溶液的导电性；
（2）断开开关S1，按下开关S，接通电源，约半分钟，该装置是电解池，碳棒碳棒C1为阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，反应为2H++2e-═H2，C2为作阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，反应为4OH--4e-═2H2O+O2；
（3）断开开关S，接下开关S1，接通二极管，二极管发光，该装置构成燃料电池，2g H2与16g O2反应生成18g H2O为放热反应；
（4）断开开关S，接下开关S1，接通二极管，二极管发光，该装置构成燃料电池，氢气所在电极为C1负极，氧气所在电极C2为正极；
（5）若将操作①②交替进行，该装置也可称为可充电（或二次）电池．
（2）断开开关S1，按下开关S，接通电源，约半分钟，该装置是电解池，碳棒碳棒C1为阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，反应为2H++2e-═H2，C2为作阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，反应为4OH--4e-═2H2O+O2；
（3）断开开关S，接下开关S1，接通二极管，二极管发光，该装置构成燃料电池，2g H2与16g O2反应生成18g H2O为放热反应；
（4）断开开关S，接下开关S1，接通二极管，二极管发光，该装置构成燃料电池，氢气所在电极为C1负极，氧气所在电极C2为正极；
（5）若将操作①②交替进行，该装置也可称为可充电（或二次）电池．
解答：
解：（1）电解质溶液为0.5mol/LNa2SO4，Na2SO4的作用是增强溶液的导电性，故答案为：增强溶液的导电性；
（2）断开开关S1，按下开关S，接通电源，约半分钟，该装置是电解池，碳棒碳棒C1为阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，反应为2H++2e-═H2，C2为作阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，反应为4OH--4e-═2H2O+O2，故答案为：两个碳棒上都有气泡产生；阴极；4OH--4e-═2H2O+O2；
（3）断开开关S，接下开关S1，接通二极管，二极管发光，该装置构成燃料电池，氢气所在电极为负极，氧气所在电极为正极；所以A正确，B错误，又2g H2与16g O2反应生成18g H2O为放热反应，所以C正确；故选：AC；
（4）断开开关S，接下开关S1，接通二极管，二极管发光，该装置构成燃料电池，氢气所在电极C1为负极，电极反应为 H2+2OH--2e-═2H2O；故答案为：负极；H2+2OH--2e-═2H2O；
（5）若将操作①②交替进行，该装置也可称为可充电（或二次）电池；故答案为：可充电（或二次）电池．
（2）断开开关S1，按下开关S，接通电源，约半分钟，该装置是电解池，碳棒碳棒C1为阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，反应为2H++2e-═H2，C2为作阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，反应为4OH--4e-═2H2O+O2，故答案为：两个碳棒上都有气泡产生；阴极；4OH--4e-═2H2O+O2；
（3）断开开关S，接下开关S1，接通二极管，二极管发光，该装置构成燃料电池，氢气所在电极为负极，氧气所在电极为正极；所以A正确，B错误，又2g H2与16g O2反应生成18g H2O为放热反应，所以C正确；故选：AC；
（4）断开开关S，接下开关S1，接通二极管，二极管发光，该装置构成燃料电池，氢气所在电极C1为负极，电极反应为 H2+2OH--2e-═2H2O；故答案为：负极；H2+2OH--2e-═2H2O；
（5）若将操作①②交替进行，该装置也可称为可充电（或二次）电池；故答案为：可充电（或二次）电池．
点评：本题考查了原电池和电解池原理，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，难度不大．
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