Question

燃料电池是一种将化学反应产生的能量直接转换成电能的装置．某研究性学习小组在一次活动中，参照下图组装

燃料电池是一种将化学反应产生的能量直接转换成电能的装置．某研究性学习小组在一次活动中，参照下图组装实验装置，以外面缠绕棉花的碳棒为电极，电解质溶液用0.5mol?L-1Na2SO4溶液，电源用3～6V直流电源，发光二极管起辉电压为1.7V，电流为0.6mA．（1）在碳棒电极外面缠绕棉花的作用是______（2）按下开关S1，半分钟后两碳棒上产生明显的气泡，此时碳棒C1为______极，装置中发生的总反应的化学方程式为______；（3）断开开关S1，按下开关S2，可观察到的明显现象为______；碳棒C2为______极，其电极反应式为______．（4）该小组把0.55mol．L-1Na2SO4溶液换成0.55mol．L-1NaCl溶液；当断开开关S2，按下开关S1，则检验C1极产生气体的实验方法：______；一段时间后，当断开开关S1，按下开关S2时，电极C1反应式为______．

Answer 1

（1）在碳棒电极外面缠绕棉花，增大表面积而使碳棒吸附较多的气体，有利于形成燃料电池，
故答案为：使碳棒吸附较多的气体，有利于形成燃料电池；
（2）按下开关S₁，该装置是电解池，碳棒C₁为作阳极，碳棒C₂为阴极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上氢离子放电生成氢气，实质上是电解水，电池反应式为2H₂O

通电  .

O₂↑+2H₂↑，
故答案为：阳极；2H₂O

通电  .

O₂↑+2H₂↑；
（3）断开开关S₁，按下开关S₂，该装置构成燃料电池，有电流产生，则二极管发光；氢气易失电子发生氧化反应，则氢气所在电极为负极，氧气所在电极为阳极，负极上氢气失电子发生氧化反应，
电极反应式为H₂-2e^-=2H⁺（写H₂+OH^--2e^-=H₂O也对），
故答案为：二极管发光；负极；H₂-2e^-=2H⁺（写H₂+OH^--2e^-=H₂O也对）；
（4）以氯化钠溶液为电解质溶液时，当断开开关S₂，按下开关S₁，C₁极氯离子放电生成氯气，氯气能置换出碘单质，碘遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，其检验方法为：将湿润的淀粉碘化钾试纸置于C₁极附近，若试纸变蓝，则说明C₁极产生Cl₂；
一段时间后，当断开开关S₁，按下开关S₂时，该装置构成原电池，电极C₁上氯气得电子发生还原反应，
电极反应式为Cl₂+2e^-=2Cl^-，
故答案为：将湿润的淀粉碘化钾试纸置于C₁极附近，若试纸变蓝，则说明C₁极产生Cl₂；Cl₂+2e^-=2Cl^-．