Question

19．如图所示的实验装置，丙为用淀粉碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸，m、n为夹在滤纸两端的铂夹．戊为直流电源，x、y为电源的两极．G为电流计，电极均为石墨电极．闭合K₂、断开K₁，一段时间后，A、B两极产生的气体体积之比为2：1，

（1）足量的M溶液可能是CE（填序号）．
A．AgNO₃溶液   B．CuCl₂溶液    C．H₂SO₄溶液    D．CuSO₄溶液   E．Na₂SO₄溶液
（2）X是正极（填正极或负极）
（3）m极电极反应方程式2I^--2e^-=I₂
（4）Na₂CO₃溶液中加酚酞呈红色，原因CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-（用离子方程式表示）某同学认为在D极会有两种气体产生，写出反应过程中的离子方程式：O₂和CO₂
（5）丁中E（填“E”或“F”）极颜色加深．
（6）若M溶液为KOH溶液，继续电解一段时间后，甲池中A、B极均部分被气体包围，此时闭合K₁，断开K₂，发现A、B极的管内气体体积减少，各电解池均将恢复原状；B极反应方程式O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

Answer 1

分析 闭合K₂、断开K₁，一段时间后，A、B两极产生的气体体积之比为2：1，甲中A、B两极应分别生成氢气、氧气，则A为阴极，B为阳极，依次可知d、f、m为阳极，c、e、n为阴极，X为正极、Y为负极，
（1）A、B两极产生的气体体积之比为2：1，则A极是氢气产生，B电极上产生氧气，所以电解质M是电解水型的电解质；
（2）A极是氢气产生，B电极上产生氧气，所以Y是负极，X是正极；
（3）m与正极相连为阳极，碘离子失电子生成单质碘，碘遇到淀粉会变蓝色；
（4）Na₂CO₃为强碱弱酸盐，水解呈碱性，D电极是阳极，在该极上放电的是氢氧根离子，会产生大量的氧气，同时会产生少量的二氧化碳气体；
（5）饱和的氯化铁加入沸水中会生成氢氧化铁红褐色沉淀，氢氧化铁胶粒带有正电；
（6）形成燃料电池，B为正极．

解答 解：闭合K₂、断开K₁，一段时间后，A、B两极产生的气体体积之比为2：1，甲中A、B两极应分别生成氢气、氧气，则A为阴极，B为阳极，依次可知d、f、m为阳极，c、e、n为阴极，X为正极、Y为负极，
（1）闭合K₂、断开K₁，一段时间后，形成串联电解电路，A、B两极产生的气体体积之比为2：1，则A极是氢气产生，B电极上产生氧气，所以电解质M是电解水型的电解质，CE符合，
故答案为：CE；
（2）闭合K₂、断开K₁，形成串联电解电路，则A极是氢气产生，B电极上产生氧气，所以Y是负极，X是正极，故答案为：正极；
（3）m与正极相连为阳极，碘离子失电子生成单质碘，碘遇到淀粉会变蓝色，电极方程式为2I^--2e^-=I₂，故答案为：2I^--2e^-=I₂；
（4）Na₂CO₃为强碱弱酸盐，水解呈碱性，在溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，D电极是阳极，在该极上放电的是氢氧根离子，会产生大量的氧气，同时会产生少量的二氧化碳气体，
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；O₂和CO₂；
（5）在丁装置中，饱和的氯化铁加入沸水中会生成氢氧化铁红褐色沉淀，再外加电源作用下，会发生电泳，氢氧化铁胶粒带有正电，所以移向阴极，即移向E即，
故答案为：E；
（6）形成燃料电池，B为正极，氧气得到电子生成水，电极方程式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

点评 本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，题目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，注意根据电解现象判断阴阳极和正负极．