Question

电化学原理在日常生活中有广泛应用．
（Ⅰ）如图1表示一个电解池，装有电解液a；通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：

（1）若a是饱和NaCl溶液，X、Y都是惰性电极，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为______．在X极附近观察到的实验现象是______．
②检验Y电极反应产物的方法是______．
（2）若a是CuSO₄溶液，要用电解方法精炼粗铜，则Y电极的材料是______，X极发生______反应（填“氧化”或“还原”）
（Ⅱ）某校研究性学习小组用相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池如图2，得到的实验数据如下表所示：（已知果汁是显酸性的）

实验编号	水果种类	电极间距离/cm	电流大小/?A
①	西红柿	1	98.7
②	西红柿	2	72.5
③	苹 果	2	27.2

（1）该实验的目的是探究水果种类和______对水果电池电流大小的影响．
（2）能表明水果种类对电流大小有影响的实验编号是______和______．
（3）图2所示的装置中，正极附近区域的C（H⁺）将______（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（Ⅲ）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如图3所示：
a、b两个电极均由多孔的碳块组成．写出该电池负极的电极反应式：______．

Answer 1

（Ⅰ）（1）若a是饱和NaCl溶液，X、Y都是惰性电极，X与电源负极连接座电解池的阴极，Y与电源正极连接座电解池的阳极；
①X电极上是氢离子得到电子生成氢气的反应，附近水的电离平衡被破坏，水的电离正向进行，氢氧根离子浓度增大，遇到酚酞溶液变红色，X极上的电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；溶液变红色，生成气体；
②阳极Y电极生成的是氯气，根据氯气的性质和检验方法验证，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝证明，实验设计为：用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口，如果变蓝，证明产生了氯气；
故答案为：用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口，如果变蓝，证明产生了氯气；
（2）电解精炼铜，粗铜Y做阳极失电子发生氧化反应，精铜X做阴极，溶液中铜离子得到电子发生还原反应；
故答案为：粗铜，还原；
（Ⅱ）（1）根据表中实验数据可以知道：使用的水果不一样、电极间距离大小不一样均会导致电流大小不一样；
故答案为：电极间距离；
（2）如果实验时两个电极间距一样，则能表明水果种类对电流大小有影响；
故答案为：②；③；
（3）在原电池中，活泼的金属锌做负极，铜做正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，正极附近区域的C（H⁺）将减小；
故答案为：减少；
（Ⅲ）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置是原电池原理，属于燃料电池，氢气在负极失电子在碱溶液中生成水，电极反应为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
故答案为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；