Question

在如右圖所示的實驗裝置中，E為一張淀粉、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中       ；B中       。若電流計指針不偏轉，請說明理由（若指針不偏轉，此題不必回答）

Answer 1

⑴正極　　　負極　⑵試紙變藍　　試紙變紅　⑶　4H⁺+4e^-=2H₂↑　　4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑　　4I^--4e^-=2I₂　4H⁺+4e^-=2H₂↑　⑷偏轉　　
⑸2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O        2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-

【錯解分析】關于電化學的內容是歷年高考的重要知識點之一，主要以選擇題的形式出現，已成高考的必考題。考查的內容有：原電池、電解池、電鍍池的電極名稱及電極反應式；根據原電池、電解池的電極變化判斷金屬活潑性強弱；根據電解時電極變化判斷電極材料或電解質種類；新型電池的電極反應及應用。其中原電池的工作原理、電解產物判斷與計算是高考命題的熱點。
【正解】(1)電解KOH溶液實際就是電解水，所以產物為H₂和O₂，因為A試管中氣體體積是B試管中氣體體積的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：2I^--2e^-=I₂，故試紙變藍；D與電源負極相連為陰極：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故試紙變紅。(3)A中：4H⁺+4e^-=2H₂↑；B中：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；C中：4I^--4e^-=2I₂；D中：4H⁺+4e^-=2H₂↑。(4)如果切斷開關S₂，閉合開關S₁，則A中的H₂，B中的O₂與KOH溶液可形成氫-氧燃料電池，把化學能轉化為電能，故指針偏轉。(5)A中2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；B中2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-。