题目内容

19．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，请回答下列问题：
（1）标出电源的正、负极：X为正极，Y为负极．
（2）在滤纸的C端附近，观察到的现象是滤纸变蓝，在滤纸的D端附近，观察到的现象是试纸变红．
（3）写出电极反应式：A中4H2O+4e-═2H2↑+4OH-．B中4OH--4e-═2H2O+O2↑．C中4I--4e-═2I2．D中4H++4e-═2H2↑．
（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”）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极2H2+4OH--4e=4H2O．B极2H2O+O2+4e=4OH-．

分析 （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极名称，在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中，再分别插入一多孔的惰性电极．切断电源开关S1，闭合开关S2，因为A试管中气体体积是B试管中的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，电极反应方程式为2I--2e-=I2，D电极是阴极，溶液中的H+放电，电极反应式是4H++4e-═2H2↑，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，通过图象知，A极上气体体积是B极上气体体积的2倍，所以A极上得氢气，B极上得到氧气；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，D与电源负极相连，为阴极，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；
（5）如果切断S2，闭合S1，形成燃料电池，氢气一极是负极，氧气一极是正极，据此书写电极反应式．

解答 解：（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：正；负；
（2）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，与电源也构成了电解池，C与电源正极相连，为阳极，电极反应方程式为2I--2e-=I2，碘遇淀粉显蓝色，所以试纸变蓝，D与电源负极相连，为阴极，电极反应方程式为4H++4e-═2H2↑，碱遇酚酞变红，
故答案为：滤纸变蓝；试纸变红；
（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为阴极发生反应4H2O+4e-═2H2↑+4OH-，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4I--4e-═2I2，D与电源负极相连，为阴极发生反应4H++4e-═2H2↑，
故答案为：4H2O+4e-═2H2↑+4OH-；4OH--4e-═2H2O+O2↑；4I--4e-═2I2；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，因此指针偏转，故答案为：偏转；
（5）在原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以氢气一极是负极，氧气一极是正极，电极反应式分别是：A极 2H2+4OH--4e-=4H2O、B极 2H2O+O2+4e-=4OH-，
故答案为：2H2+4OH--4e=4H2O；2H2O+O2+4e=4OH-．

点评 本题为电化学知识的综合应用，考查了原电池、电解池工作原理，注意根据电极反应现象判断出电解池的阴阳级，进而判断出电源的正负极，注意正确书写电极方程式，准确判断两极上离子的放电顺序，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．下面有关14C的叙述正确的是（　　）
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D．14C与12C互为同位素
10．碳酸氢铵是一种重要的铵盐．实验室中，将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵，用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱．完成下列填空：
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（2）粗盐（含Ca2+、Mg2+）经提纯后，加入碳酸氢铵可制得碳酸钠．实验步骤依次为：①粗盐溶解；②加入试剂至沉淀完全，煮沸；③过滤；④加入盐酸调pH；⑤加入NH4HCO3；⑥过滤；⑦灼烧，冷却，称重．
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（4）上述步骤④中加盐酸调pH的目的是除去过量的NaOH、Na2CO3．
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14．2015年6月5日世界“环境日”中国的主题是“践行绿色生活”．下列不符合这一主题的是（　　）
A．从自身做起，从身边小事做起，减少超前消费、炫耀性消费、奢侈性消费和铺张浪费现象
B．减少温室气体的排放，倡导“绿色低碳”的生活
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D．向空气中喷洒烧碱溶液，避免酸雨的发生
4．已知：一个碳原子上同时连有两个羟基的结构是不稳定的，会自动脱去一个水分子转变为羰基：，如图中X分子式为C4H2Br2O4，为六元环化合物，核磁共振氢谱表明其分子中只有一种类型H原子的吸收峰．

请回答：
（1）D中所含官能团的名称酯基．
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（3）写出A和C按1：1反应生成高分子化合物的化学方程式：．
（4）D有多种同分异构体，写出同时满足以下条件的所有同分异构体的结构简式：HOOCCH=CHCOOH、HOOCC（=CH2）COOH
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11．a、b、c、d、e 是同周期的五种主族元素，五种元素的原子得失电子后所形成的简单离子中，e的离子半径最小，c 和 d的最高价氧化物的水化物显酸性且酸性c＞d，a 和 b形成阳离子的氧化性a＞b，e为金属元素．则它们的原子序数由小到大的顺序是（　　）
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