Question

19．如圖所示的實驗裝置，丙為用淀粉碘化鉀和酚酞混合溶液潤濕的濾紙，m、n為夾在濾紙兩端的鉑夾．戊為直流電源，x、y為電源的兩極．G為電流計，電極均為石墨電極．閉合K₂、斷開K₁，一段時間后，A、B兩極產(chǎn)生的氣體體積之比為2：1，

（1）足量的M溶液可能是CE（填序號）．
A．AgNO₃溶液   B．CuCl₂溶液    C．H₂SO₄溶液    D．CuSO₄溶液   E．Na₂SO₄溶液
（2）X是正極（填正極或負極）
（3）m極電極反應方程式2I^--2e^-=I₂
（4）Na₂CO₃溶液中加酚酞呈紅色，原因CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-（用離子方程式表示）某同學認為在D極會有兩種氣體產(chǎn)生，寫出反應過程中的離子方程式：O₂和CO₂
（5）丁中E（填“E”或“F”）極顏色加深．
（6）若M溶液為KOH溶液，繼續(xù)電解一段時間后，甲池中A、B極均部分被氣體包圍，此時閉合K₁，斷開K₂，發(fā)現(xiàn)A、B極的管內(nèi)氣體體積減少，各電解池均將恢復原狀；B極反應方程式O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

Answer 1

分析 閉合K₂、斷開K₁，一段時間后，A、B兩極產(chǎn)生的氣體體積之比為2：1，甲中A、B兩極應分別生成氫氣、氧氣，則A為陰極，B為陽極，依次可知d、f、m為陽極，c、e、n為陰極，X為正極、Y為負極，
（1）A、B兩極產(chǎn)生的氣體體積之比為2：1，則A極是氫氣產(chǎn)生，B電極上產(chǎn)生氧氣，所以電解質(zhì)M是電解水型的電解質(zhì)；
（2）A極是氫氣產(chǎn)生，B電極上產(chǎn)生氧氣，所以Y是負極，X是正極；
（3）m與正極相連為陽極，碘離子失電子生成單質(zhì)碘，碘遇到淀粉會變藍色；
（4）Na₂CO₃為強堿弱酸鹽，水解呈堿性，D電極是陽極，在該極上放電的是氫氧根離子，會產(chǎn)生大量的氧氣，同時會產(chǎn)生少量的二氧化碳氣體；
（5）飽和的氯化鐵加入沸水中會生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，氫氧化鐵膠粒帶有正電；
（6）形成燃料電池，B為正極．

解答 解：閉合K₂、斷開K₁，一段時間后，A、B兩極產(chǎn)生的氣體體積之比為2：1，甲中A、B兩極應分別生成氫氣、氧氣，則A為陰極，B為陽極，依次可知d、f、m為陽極，c、e、n為陰極，X為正極、Y為負極，
（1）閉合K₂、斷開K₁，一段時間后，形成串聯(lián)電解電路，A、B兩極產(chǎn)生的氣體體積之比為2：1，則A極是氫氣產(chǎn)生，B電極上產(chǎn)生氧氣，所以電解質(zhì)M是電解水型的電解質(zhì)，CE符合，
故答案為：CE；
（2）閉合K₂、斷開K₁，形成串聯(lián)電解電路，則A極是氫氣產(chǎn)生，B電極上產(chǎn)生氧氣，所以Y是負極，X是正極，故答案為：正極；
（3）m與正極相連為陽極，碘離子失電子生成單質(zhì)碘，碘遇到淀粉會變藍色，電極方程式為2I^--2e^-=I₂，故答案為：2I^--2e^-=I₂；
（4）Na₂CO₃為強堿弱酸鹽，水解呈堿性，在溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，D電極是陽極，在該極上放電的是氫氧根離子，會產(chǎn)生大量的氧氣，同時會產(chǎn)生少量的二氧化碳氣體，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；O₂和CO₂；
（5）在丁裝置中，飽和的氯化鐵加入沸水中會生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，再外加電源作用下，會發(fā)生電泳，氫氧化鐵膠粒帶有正電，所以移向陰極，即移向E即，
故答案為：E；
（6）形成燃料電池，B為正極，氧氣得到電子生成水，電極方程式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

點評 本題綜合考查原電池和電解池知識，是高考中的常見題型和重要的考點之一，屬于中等難度的試題，題目有利于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，也有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，注意根據(jù)電解現(xiàn)象判斷陰陽極和正負極．