Question

（10分）氫氧燃料電池的實驗裝置如圖所示，回答下列有關該實驗的問題。

（1）要使發(fā)光二極管發(fā)亮，實驗時的操作順序是：先_______，電解一段時間后，__________；

（2）在實驗的全過程中能量的主要轉化形式是 ；

（3）寫出下列兩種操作時的電極反應式，并注明電極名稱：

①按下開關S1，斷開開關S2，一段時間后： C1為 極，電極反應： ；

②斷開開關S1，迅速按下開關S2：（提示：此時C1附近溶液顯堿性，C2附近溶液顯酸性）C2為______極， 電極反應： 。

 

Answer 1

（1）關閉S1（1分）；打開S1，關閉S2（1分）

（2）電能→化學能→電能 (或電能→化學能→電能→光能) （2分）

（3）①陰極（1分） 2H++2e－＝H2↑(其他合理形式也可給分)（2分）

②正極（1分） O2+ 4H+ + 4e－＝2H2O（2分）

【解析】

試題分析：（1）要使發(fā)光二極管發(fā)亮，則需要電源。由于要形成原電池，根據(jù)裝置圖可知需要燃料氫氣和氧化劑氧氣，所以實驗時的操作順序是先關閉S1，電解碳酸鈉溶液生成氫氣和氧氣，電解一段時間后，打開S1，關閉S2從而構成原電池對外供電；

（2）根據(jù)（1）中的分析可知，在實驗的全過程先是電解池，然后是原電池，所以能量的主要轉化形式是電能→化學能→電能；

（3）①按下開關S1，斷開開關S2，則構成電解池，C1與電源的負極相連為陰極，溶液中的氫離子放電，因此電極反應為2H++2e－＝H2↑；

②斷開開關S1，迅速按下開關S2，則此時構成原電池，C2電極上氧氣得到電子為正極，電極反應O2+ 4H+ + 4e－＝2H2O。

考點：考查電化學原理的應用