Question

取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的石蕊試紙，平鋪在一塊金屬板上，按如圖所示的方法連接電路．
（1）若金屬板為一鉑片，B處為一直流電源，接通電源后，
①若試紙為紅色石蕊試紙，用鉛筆在試紙上寫字，出現(xiàn)藍(lán)色字跡．則a電極為電源的______（填“正極”或“負(fù)極”），鉛筆芯與試紙接觸的電極反應(yīng)為______．
②若試紙為藍(lán)色石蕊試紙，將鉛筆芯放置在試紙上一段時間后，接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色．則a電極為電源的______（填“正極”或“負(fù)極”），鉛筆芯與試紙接觸處的電極反應(yīng)為______．
（2）若試紙為紅色石蕊 試紙，金屬板為一鋅片，B處為一靈敏電流計，接通電路，將鉛筆芯放置在試紙上一段時間，發(fā)現(xiàn)電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則接觸處將______（填“變白”、“變藍(lán)”或“不變色”），鉛筆芯與試紙接觸處的電極反應(yīng)為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）①若試紙為紅色石蕊試紙，用鉛筆在試紙上寫字，出現(xiàn)藍(lán)色字跡，說明有氫氧化鈉生成，則碳電極作陰極，陰極上氫離子放電同時生成氫氧化鈉，連接陰極的原電池電極是負(fù)極；電解池陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
②若試紙為藍(lán)色石蕊試紙，將鉛筆芯放置在試紙上一段時間后，接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色，說明石墨是電解池陽極，陽極上氯離子放電生成氯氣，原電池正極連接電解池陽極；
（2）若試紙為紅色石蕊試紙，金屬板為一鋅片，B處為一靈敏電流計，接通電路，則該裝置構(gòu)成原電池，鋅作負(fù)極，石墨作正極，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子．
解答：解：（1）①若試紙為紅色石蕊試紙，用鉛筆在試紙上寫字，出現(xiàn)藍(lán)色字跡，說明有氫氧化鈉生成，則石墨電極作陰極，則a是電源負(fù)極，電解池陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑（或2H₂O+2 e^-=H₂↑+2OH^-），
故答案為：負(fù)極；2H⁺+2e^-=H₂↑（或2H₂O+2 e^-=H₂↑+2OH^-）；
②若試紙為藍(lán)色石蕊試紙，將鉛筆芯放置在試紙上一段時間后，接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色，說明石墨是電解池陽極，原電池正極連接電解池陽極，所以a電極是電源正極，陽極上氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)式為：2Cl^-2e^-=Cl₂↑，故答案為：正極；2Cl^-2e^-=Cl₂↑；
（2）若試紙為紅色石蕊試紙，金屬板為一鋅片，B處為一靈敏電流計，接通電路，則該裝置構(gòu)成原電池，鋅作負(fù)極，石墨作正極，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，濕潤的紅色石蕊試紙遇堿變藍(lán)色，
故答案為：變藍(lán)；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
點(diǎn)評：本題考查原電池和電解池原理，明確試紙顏色變化與溶液酸堿性是關(guān)系是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，難度中等．