Question

某实验的实验装置如图所示，回答下列有关该实验的问题．
（1）该实验所用的石墨棒须经过预处理：先经高温火焰灼烧到红热，再迅速浸入冷水中．这种预处理的目的是    ．
（2）要使发光二极管发亮，实验时的操作顺序是    ．
（3）断开S₁，闭合S2后的各电极的反应式    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据制得的石墨的结构判断；
（2）根据原电池原理分析；
（3）根据原电池原理写出电极反应式；
解答：解：（1）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．
故答案为：使石墨棒表面变得粗糙，有利于吸附气体．
（2）要使发光二极管发亮，必须有电流通过，当打开S₁、关闭S₂ 时，电极和电解质溶液之间不能形成原电池，所以无电流通过；
关闭S₁，该装置形成电解池，电解一段时间后，阴极上有氢气生成，阳极上有氧气生成，且处理过的石墨棒有吸附性，所以两极上存在气体；
打开S₁，关闭S₂，两电极上分别有氢气、氧气，所以该装置形成燃料原电池，有电流通过二极管，所以二极管发亮．
故答案为：关闭S₁，电解一段时间后，打开S₁，关闭S₂．
（3）打开S₁，关闭S₂，两电极上分别有氢气、氧气，所以该装置形成燃料原电池，负极上氢气失电子生成氢离子；正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子．
故答案为：
正极：O ₂+2H₂O+4e-=4OH-
负极：2H₂-4e-=4H⁺
点评：本题考查了原电池和电解池原理，解本题的难点是如何形成原电池产生电流使二极管发亮，同时考查学生分析问题、解决问题的能力．