Question

在下圖所示的實驗裝置中，E為一張用淀粉、碘化鉀和酚酞混合溶液潤濕的濾紙，C、D為夾在濾紙兩端的鉑夾，X、Y分別為直流電源的兩極。在A、B中充滿KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中，再分別插入鉑電極。切斷電源開關S₁，閉合開關S₂，通直流電一段時間后，請回答下列問題：

(1)標出電源的正、負極：X為___________極，Y為___________極。

(2)在濾紙的C端附近，觀察到的現象是______________________，在濾紙的D端附近，觀察到的現象是______________________。

(3)寫出電極反應式：A中_____________________。B中___________________________。

C中_________________________。D中_________________________。

(4)若電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極。此時切斷開關S₂，閉合開關S₁，則電流計的指針是否發生偏轉（填“偏轉”或“不偏轉”）__________。

(5)若電流計指針偏轉，寫出有關的電極反應式（若指針“不偏轉”，此題不必回答）：

A極_______________________________________________________。

B極_______________________________________________________。

若電流計指針不偏轉，請說明理由（若指針“偏轉”，此題不必回答）_____________________。

Answer 1

(1)正  負

(2)試紙變藍  試紙變紅

(3)4H₂O+4e^-====2H₂↑+4OH^-  4OH^--4e^-====2H₂O+O₂↑  4I^--4e^-====2I₂

4H⁺+4e^-====2H₂↑

（4）偏轉

（5）2H₂+4OH^--4e^-====4H₂O  2H₂O+O₂+4e^-====4OH^-

解析：(1)電解KOH溶液實質就是電解水，所得產物為H₂和O₂，因為A試管中氣體體積是B試管中的2倍，所以A中為H₂，B中為O₂，即A為陰極，B為陽極，所以X為正極，Y為負極。

(2)C與電源正極相連，為陽極，電極反應方程式為2I^--2e^-====I₂，故試紙變藍。D與電源負極相連，為陰極，電極反應方程式為2H⁺+2e^-====H₂↑，故試紙變紅。

(4)如果切斷S₂，閉合S₁，則可由A中的H₂，B中的O₂與KOH溶液形成H₂-O₂燃料電池，把化學能變為電能，故指針偏轉。

（5）A極  2H₂+4OH^--4e^-====4H₂O

B極  2H₂O+O₂+4e^-====4OH^-