题目内容
为了研究能量的相互转化问题，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置，以下叙述不正确的是（ ）| A、当断开S2，接通S1时，石墨棒甲上放出氢气，实现了化学能转化为电能 |
| B、当断开S1，接通S2时，该过程是化学能转化为电能，发光二极管被点亮，此时乙极为电池正极 |
| C、石墨棒需放在高温火焰上灼烧到红热，然后骤冷，目的是使其表面变粗糙多孔，可以吸附气体 |
| D、使二极管发光时该装置称为燃料电池，其能量利用率比燃料燃烧大得多 |
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：A．当断开S2，接通S1时，石墨甲连接电源的负极，石墨甲为阴极，发生还原反应，生成的氢气，为电能向化学能的转化；
B．当断开S1，接通S2时，由于电解质为硫酸钠溶液，电极为石墨，所以形成原电池；
C．根据石墨棒表面变粗糙多孔，可以吸附气体进行判断；
D．二极管发光，化学能转化成了电能，形成了燃料电池，其能量利用率比燃料燃烧高．
B．当断开S1，接通S2时，由于电解质为硫酸钠溶液，电极为石墨，所以形成原电池；
C．根据石墨棒表面变粗糙多孔，可以吸附气体进行判断；
D．二极管发光，化学能转化成了电能，形成了燃料电池，其能量利用率比燃料燃烧高．
解答：
解：A．当断开S2，接通S1时，形成了电解装置，惰性电极电解硫酸钠溶液，实质是电解水，石墨乙连接的是原电池的正极，则乙为阳极，水电离的氢氧根离子失去电子发生氧化反应生成氧气，即石墨乙上生成氧气，石墨甲生成氢气，实现的是电能向化学能的转化，故A错误；
B．打开S1，关闭S2，石墨甲上有氢气、石墨乙有氧气，所以当断开S1，接通S2时，该装置形成燃料原电池，负极（石墨甲）的氢气失电子生成氢离子：2H2-4e-=4H+；正极（石墨乙）上氧气得电子和水生成氢氧根离子：O2+2H2O+4e-=4OH-，二极管会被点亮，故B正确；
C．如果石墨棒表面光滑，生成的气体在电极上无法保存，所以不能形成燃料电池，这样处理的石墨表面变得粗糙，且具有吸附性，使生成的气体在石墨棒上保存，为下一步实验作基础，故C正确；
D．二极管发光时该装置为氢氧燃料电池，实现了化学能向光能的转化，其能量的利用率要大于燃料的直接燃烧，故D正确；
故选A．
B．打开S1，关闭S2，石墨甲上有氢气、石墨乙有氧气，所以当断开S1，接通S2时，该装置形成燃料原电池，负极（石墨甲）的氢气失电子生成氢离子：2H2-4e-=4H+；正极（石墨乙）上氧气得电子和水生成氢氧根离子：O2+2H2O+4e-=4OH-，二极管会被点亮，故B正确；
C．如果石墨棒表面光滑，生成的气体在电极上无法保存，所以不能形成燃料电池，这样处理的石墨表面变得粗糙，且具有吸附性，使生成的气体在石墨棒上保存，为下一步实验作基础，故C正确；
D．二极管发光时该装置为氢氧燃料电池，实现了化学能向光能的转化，其能量的利用率要大于燃料的直接燃烧，故D正确；
故选A．
点评：本题考查了原电池原理、电解池原理，题目难度中等，注意掌握电解原理、原电池工作原理，明确各个电极上发生的电极反应式是解本题关键，电解硫酸钠溶液时实际上是电解水．
练习册系列答案
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