题目内容
电解原理在化学工业上有着广泛的应用，按图1所示所示装置进行电解实验．A、B、C、D均为惰性电极，开始电解前在甲装置的A、B极两侧各滴入酚酞试液．工作一段时间后：（1）A极附近可观察到的现象是
（2）甲槽溶液的pH
（3）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是
（4）负极反应式为
（5）电极表面镀铂粉的原因为
（6）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能．因此，大量安全储氢是关键技术之一．金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
Ⅰ．2Li+H2=2LiH；
Ⅱ．LiH+H2O═LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是，反应Ⅱ中的氧化剂是
②先用锂吸收224L（标准状况）H2，将生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为
考点：电解原理,原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：（1）电解饱和氯化钠溶液时，由电源可知，A为阴极，B为阳极，阳极上是氯离子离子失电子生成氯气，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，阴极上是氢离子得电子生成氢气，产物氯气和氢氧化钠之间可以发生反应；
（2）电解氯化钠得到的电解质是氢氧化钠，电解硫酸铜，得到的电解质是硫酸，根据电极反应式结合电子守恒进行计算即可；
（3）燃料电池的工作原理属于原电池原理，是化学能转化为电能的装置，原电池中，电流从正极流向负极，电子流向和电流流向相反；
（4）燃料电池中，通入燃料的电极是负极；
（5）根据“电池电极表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的 能力强，性质稳定”来回答．
（6）根据化合价的变化判断氧化剂和还原剂，根据氢气和转移电子之间的关系式计算．
（2）电解氯化钠得到的电解质是氢氧化钠，电解硫酸铜，得到的电解质是硫酸，根据电极反应式结合电子守恒进行计算即可；
（3）燃料电池的工作原理属于原电池原理，是化学能转化为电能的装置，原电池中，电流从正极流向负极，电子流向和电流流向相反；
（4）燃料电池中，通入燃料的电极是负极；
（5）根据“电池电极表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的 能力强，性质稳定”来回答．
（6）根据化合价的变化判断氧化剂和还原剂，根据氢气和转移电子之间的关系式计算．
解答：
解：（1）电源可知，A为阴极，B为阳极，阳极上是氯离子离子失电子生成氯气，即2Cl--2e-=Cl2↑，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，检验氯气的方法是：用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色，阴极上是氢离子得电子生成氢气，即2H++2e-=H2↑，水的电离被破坏，氢氧根离子浓度增大，溶液呈红色；电解原理方程式为：2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑，产物氯气和氢氧化钠之间可以发生反应，实质是：Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O，
故答案为：有无色无味的气体产生，溶液由无色变浅红色；将湿润的淀粉KI试纸放在B极附近，试纸变蓝；2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑；Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O；
（2）电解氯化钠得到的电解质是氢氧化钠，溶液pH增大，电解硫酸铜，得到的电解质是硫酸，溶液的pH减小，当A极上收集到22.4L即1mol气体（标准状况）时，根据反应：2H++2e-=H2↑，转移电子是2mol，乙装置的C极上电极反应：Cu2++2e-=Cu，转移2mol电子，可得到1mol铜，质量是64g，故答案为：增大；减小；64；
（3）该题目中，氢氧燃料电池的工作原理属于原电池原理，是将化学能转化为电能的装置，在原电池中，电流从正极流向负极，而通入燃料氢气的电极是负极，通氧气的电极是正极，所以电子从a到b，故答案为：化学能转化为电能；从a到b；
（4）根据题目信息：“电池电极表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的 能力强，性质稳定”，可知电极表面镀铂粉的原因为增大气体的吸附面积，保证气体充分参与电极反应，故答案为：增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加速电极反应速率；
（5）燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，发生电极反应：H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为：H2+2OH--2e-=2H2O；
（6）①2Li+H2
2LIH中锂失电子作还原剂，LiH+H2O═LiOH+H2↑中水得电子作氧化剂，故答案为：Li；H2O；
②氢气的物质的量=
=10mol，当吸收10molH2时，则生成20molLiH，20molLiH可生成20mol H2，实际参加反应的H2为20mol×80%=16mol，1molH2转化成1molH2O，转移2mol电子，所以16molH2可转移32mol的电子，故答案为：32．
| ||
故答案为：有无色无味的气体产生，溶液由无色变浅红色；将湿润的淀粉KI试纸放在B极附近，试纸变蓝；2Cl-+2H2O
| ||
（2）电解氯化钠得到的电解质是氢氧化钠，溶液pH增大，电解硫酸铜，得到的电解质是硫酸，溶液的pH减小，当A极上收集到22.4L即1mol气体（标准状况）时，根据反应：2H++2e-=H2↑，转移电子是2mol，乙装置的C极上电极反应：Cu2++2e-=Cu，转移2mol电子，可得到1mol铜，质量是64g，故答案为：增大；减小；64；
（3）该题目中，氢氧燃料电池的工作原理属于原电池原理，是将化学能转化为电能的装置，在原电池中，电流从正极流向负极，而通入燃料氢气的电极是负极，通氧气的电极是正极，所以电子从a到b，故答案为：化学能转化为电能；从a到b；
（4）根据题目信息：“电池电极表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的 能力强，性质稳定”，可知电极表面镀铂粉的原因为增大气体的吸附面积，保证气体充分参与电极反应，故答案为：增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加速电极反应速率；
（5）燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，发生电极反应：H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为：H2+2OH--2e-=2H2O；
（6）①2Li+H2
| ||
②氢气的物质的量=
| 224L |
| 22.4L/mol |
点评：本题考查学生电解原理的分析应用、燃料电池中的有关知识，主要是电极反应的书写和电子守恒的计算应用，掌握基础是关键，可以根据所学知识来回答，难度不大．
练习册系列答案
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