氢氧燃料电池的实验装置如图所示,回答下列有关该实验的问题.(1)要使发光二极管发亮,实验时的操作顺
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时间:2024-08-17 10:59:27
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氢氧燃料电池的实验装置如图所示,回答下列有关该实验的问题.(1)要使发光二极管发亮,实验时的操作顺【专家解说】:(1)要使发光二极管发亮,必须有电流通过,当打开S1、关闭S2时,电
【专家解说】:(1)要使发光二极管发亮,必须有电流通过,当打开S1、关闭S2时,电极和电解质溶液之间不能形成原电池,所以无电流通过;
关闭S1,该装置形成电解池,电解一段时间后,阴极上有氢气生成,阳极上有氧气生成,且处理过的石墨棒有吸附性,所以两极上存在气体;
打开S1,关闭S2,两电极上分别有氢气、氧气,所以该装置形成燃料原电池,有电流通过二极管,所以二极管发亮.
故答案为:关闭S1;打开S1,关闭S2;
(2)开始时属于电解池,电能转化为化学能,后来属于原电池化学能转化为电能,则在实验的全过程中能量的主要转化形式是:电能→化学能→电能;
故答案为:电能→化学能→电能;
(3)①按下开关S1时,该装置为电解池,C1与外接电源的负极相连为阴极,阴极上阳离子得电子,即氢离子得电子生成氢气,其电极反应为:2H++2e-=H2↑;
故答案为:阴;2H++2e-=H2↑;
②断开开关S1,迅速按下开关S2,两电极上分别有氢气、氧气,所以该装置形成燃料原电池,C2上有氧气为正极,正极上氧气得电子生成水.
打开S1,关闭S2,两电极上分别有氢气、氧气,所以该装置形成燃料原电池,C2上有氧气为燃料电池的正极,正极上氧气得电子生成水,其电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O;
故答案为:正;O2+4H++4e-=2H2O.
关闭S1,该装置形成电解池,电解一段时间后,阴极上有氢气生成,阳极上有氧气生成,且处理过的石墨棒有吸附性,所以两极上存在气体;
打开S1,关闭S2,两电极上分别有氢气、氧气,所以该装置形成燃料原电池,有电流通过二极管,所以二极管发亮.
故答案为:关闭S1;打开S1,关闭S2;
(2)开始时属于电解池,电能转化为化学能,后来属于原电池化学能转化为电能,则在实验的全过程中能量的主要转化形式是:电能→化学能→电能;
故答案为:电能→化学能→电能;
(3)①按下开关S1时,该装置为电解池,C1与外接电源的负极相连为阴极,阴极上阳离子得电子,即氢离子得电子生成氢气,其电极反应为:2H++2e-=H2↑;
故答案为:阴;2H++2e-=H2↑;
②断开开关S1,迅速按下开关S2,两电极上分别有氢气、氧气,所以该装置形成燃料原电池,C2上有氧气为正极,正极上氧气得电子生成水.
打开S1,关闭S2,两电极上分别有氢气、氧气,所以该装置形成燃料原电池,C2上有氧气为燃料电池的正极,正极上氧气得电子生成水,其电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O;
故答案为:正;O2+4H++4e-=2H2O.
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