题目内容
如图所示的实验装置中,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;x、y分别为直流电源的两极.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,通直流电一段时间后,生成气体如图所示.请回答下列问题:(1)标出电源的正、负极:x为______.
(2)在滤纸的C端附近,观察到的现象是______.?
(3)写出电极反应式:B电极______.?
(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”).?
(5)若电流计指针偏转,写出有关的电极反应(若指针“不偏转”,此题不必回答):______;若电流计指针不偏转,请说明理由(若指针“偏转”,此题不必回答)______.
【答案】分析: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,C与电源正极相连,为阳极,电极反应方程式为2I--2e-=I2,B电极是阳极,溶液中的OH-放电,电极反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑,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.
解答:解:(1)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,故答案为:正;
(2)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,故答案为:滤纸变蓝;
(3)B电极是阳极,溶液中的OH-放电,电极反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e=2H2O+O2↑;
(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:该题综合考查原电池和电解池知识,是高考中的常见题型和重要的考点之一,属于中等难度的试题.试题综合性强,难易适中,贴近高考,有利于培养学生分析问题、解决问题的能力,也有助于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力,提高学生学习效率.
解答:解:(1)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,故答案为:正;
(2)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,故答案为:滤纸变蓝;
(3)B电极是阳极,溶液中的OH-放电,电极反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e=2H2O+O2↑;
(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:该题综合考查原电池和电解池知识,是高考中的常见题型和重要的考点之一,属于中等难度的试题.试题综合性强,难易适中,贴近高考,有利于培养学生分析问题、解决问题的能力,也有助于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力,提高学生学习效率.
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