Question

(12分)在右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中_____   ____ __           _；B中__ ________                __。
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）正極；為負極 （2）試紙變藍；試紙變紅 
（3）4H^＋+4e^-＝2H₂↑；4OH^－－4e^-＝2H₂O＋O₂↑；4I^－－4e^-＝2I₂；4H^＋+4e^-＝2H₂↑。
（4）偏轉 （5）2H₂+4OH^－－4e^-＝4H₂O ；2H₂O+O₂+4e^-＝4OH^－

該試題在知識網絡交匯點設計的試題，強調了學科的內在聯系和知識的綜合，這有利于發揮高考對促進素質教育的導向功能。本題就是在電化學知識網絡交匯點——電解池與原電池的結合與互換上命題，符合高考命題思路，體現了考試說明的要求。所以在化學學習的過程，更應注重學科內的知識的內在聯系，構建知識網絡，培養學生學科能力。
(1)電解KOH溶液實際就是電解水，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：2H⁺＋2e^-＝H₂↑，故試紙變紅。
(3)A是陰極，氫離子放電，電極反應式是4H^＋+4e^-＝2H₂↑；B是陽極，OH^－放電，電極反應式是4OH^－－4e^-＝2H₂O＋O₂↑；C是陽極，I^－放電，電極反應式是4I^－－4e^-＝2I₂； D是陰極，氫離子放電，電極反應式是4H^＋+4e^-＝2H₂↑。
(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)在原電池中負極失去電子，發生氧化反應。正極得到電子，發生還原反應。所以A極電極反應式是2H₂+4OH^－－4e^-＝4H₂O ，B極極反應式是2H₂O+O₂+4e^-＝4OH^－