备战高考化学化学反应原理经典压轴题含答案.docx
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备战高考化学化学反应原理经典压轴题含答案
2020-2021备战高考化学化学反应原理-经典压轴题含答案
一、化学反应原理
1．碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
（1）合成该物质的步骤如下：
步骤1：
配制0.5mol·L-1MgSO4溶液和0.5mol·L-1NH4HCO3溶液。
步骤2：
用量筒量取500mLNH4HCO3溶液于1000mL三颈烧瓶中，开启搅拌器。
温度控制在50℃。
步骤3：
将250mLMgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，1min内滴加完后，用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4：
放置1h后，过滤，洗涤。
步骤5：
在40℃的真空干燥箱中干燥10h，得碳酸镁晶须产品（MgCO3·nH2On=1～5）。
①步骤2控制温度在50℃，较好的加热方法是_________。
②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的化学方程式为__________。
③步骤4检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________。
（2）测定生成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000碳酸镁晶须，放入如图所示的广口瓶中加入适量水，并滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室温下反应4～5h，反应后期将温度升到30℃，最后将烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得CO2的总量；重复上述操作2次。
①图中气球的作用是_________。
②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是______。
③测得每7.8000g碳酸镁晶须产生标准状况下CO2为1.12L，则n值为_______。
（3）碳酸镁晶须可由菱镁矿获得，为测定某菱镁矿（主要成分是碳酸镁，含少量碳酸亚铁、二氧化硅）中铁的含量，在实验室分别称取12.5g菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中，加入指示剂，用0.010mol/LH2O2溶液进行滴定。
平行测定四组。
消耗H2O2溶液的体积数据如表所示。
实验编号
1
2
3
4
消耗H2O2溶液体积/mL
15.00
15.02
15.62
14.98
①H2O2溶液应装在_________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。
②根据表中数据，可计算出菱镁矿中铁元素的质量分数为_________%（保留小数点后两位）。
【答案】水浴加热MgSO4+NH4HCO3+NH3▪H2O+（n-1）H2O
MgCO3·nH2O↓+（NH4）2SO4取最后一次洗涤液少许于试管中，加入稀盐酸，无明显现象，然后加入BaCl2溶液，若无白色沉淀，则沉淀已经洗涤干净缓冲压强（或平衡压强），还可以起到封闭体系的作用使广口瓶中溶解的CO2充分逸出，并被NaOH溶液充分吸收4酸式0.13
【解析】
【分析】
本实验题分为合成碳酸镁晶须、测定MgCO3·nH2O中n值、测定菱镁矿中铁的含量三部分。
合成碳酸镁晶须是利用MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反应生成。
测定MgCO3·nH2O中n值，采用的是加稀硫酸，和MgCO3·nH2O反应，测定产生的CO2的体积，可以通过计算确定MgCO3·nH2O中n值。
测定菱镁矿中铁的含量的原理是将菱镁矿中的铁转化为Fe2+，用H2O2溶液滴定，根据消耗的H2O2的物质的量以及电子守恒即可计算出菱镁矿中铁的含量。
【详解】
（1）①步骤2控制温度在50℃，当温度不超过100℃时，较好的加热方法是水浴加热。
水浴加热既可均匀加热，又可以很好地控制温度。
②MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反应生成MgCO3·nH2O沉淀的同时还得到（NH4）2SO4，化学方程式为：
MgSO4+NH4HCO3+NH3▪H2O+（n-1）H2O
MgCO3·nH2O↓+（NH4）2SO4。
③步骤4检验沉淀是否洗涤干净，可以检验洗涤液中的SO42-，方法是取最后一次洗涤液少许于试管中，加入稀盐酸，无明显现象，然后加入BaCl2溶液，若无白色沉淀，则沉淀已经洗涤干净。
（2）①图中气球可以缓冲压强（或平衡压强），还可以起到封闭体系的作用。
②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是使广口瓶中溶解的CO2充分逸出，并被NaOH溶液充分吸收。
③标准状况下1.12LCO2的物质的量为0.05mol，根据碳守恒，有
=0.05mol，解得n=4。
（3）①H2O2溶液有强氧化性和弱酸性，应装在酸式滴定管中。
②四次实验数据，第3次和其他三次数据偏离较大，舍去，计算出三次实验消耗H2O2溶液体积的平均值为15.00mL。
n（H2O2）=0.015L×0.010mol/L=1.5×10-4mol，在H2O2和Fe2+的反应中，H2O2做氧化剂，-1价氧的化合价降低到-2价，Fe2+中铁的化合价升高到+3价，根据电子守恒，n（Fe2+）=2（H2O2）=3×10-4mol，则m（Fe）=3×10-4mol×56g/mol=0.0168g，实验菱镁矿中铁元素的质量分数为
×100%=0.13%。
【点睛】
当控制温度在100℃以下时，可以采取水浴加热的方法。
检验沉淀是否洗涤干净时需要选择合适的检测离子，选择检测的离子一定是滤液中的离子，并且容易通过化学方法检测。
检验沉淀是否洗涤干净的操作需要同学记住。
2．某小组为测定化合物Co（NH3）yClx（其中Co为+3价）的组成，进行如下实验。
（1）氯的测定：
准确称取2.675g该化合物，配成溶液后用1.00mol·L-1AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀（Ag2CrO4为砖红色）且不再消失时，消耗AgNO3溶液30.00mL。
[已知：
Ksp（AgCl）=1.8×10-10、Ksp（Ag2CrO4）=1.12×10-12]
①AgNO3标准溶液需要放在棕色的滴定管中的原因是__。
（用化学方程式表示）
②若滴定终点读数时滴定管下口悬挂了一滴液体，会使得测定结果__。
（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）
③用K2CrO4溶液作指示剂的理由是__。
（2）氨的测定：
再准确称取2.675g该化合物，加适量水溶解，注入如图4___。
（填仪器名称）中，然后通过仪器3滴加足量的NaOH溶液，加热1装置，产生的氨气被5中的盐酸吸收，多余的盐酸再用NaOH标准溶液反滴定，经计算，吸收氨气消耗1.00mol·L-1盐酸60.00mL。
装置A在整个实验中的作用是__，如果没有6中的冰盐水，会使得测定结果___（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。
（3）通过处理实验数据可知该化合物的组成为___。
【答案】2AgNO3
2Ag↓+2NO2↑+O2↑偏大Ag2CrO4为砖红色，由Ksp可知AgCl的溶解度更小，当溶液中Cl-消耗完时，才会产生砖红色沉淀三颈烧瓶产生水蒸气，将装置B中产生的氨气全部蒸出偏大[Co（NH3）6]Cl3
【解析】
【分析】
Co（NH3）yClx中Co的化合价为+3，NH3为0，Cl为-1，则x=3，通过实验测出NH3和Cl的物质的量之比即得出结果。
【详解】
（1）①AgNO3不稳定，见光易分解成Ag和NO2和O2，发生的反应为：
2AgNO3
2Ag↓+2NO2↑+O2↑，故答案为：
2AgNO3
2Ag↓+2NO2↑+O2↑；
②若滴定终点读数时滴定管下口悬挂了一滴液体，使得V2读数偏大，导致滴定结果骗大，故答案为：
偏大；
③一方面Ag2CrO4为砖红色，另一方面由Ksp（AgCl）=1.8×10-10、Ksp（Ag2CrO4）=1.12×10-12可知，AgCl饱和溶液中c（Ag+）=
mol/L，Ag2CrO4饱和溶液中c（Ag+）=
×10-4mol/L，所以，AgCl的溶解度更小，当滴入AgNO3时溶解度小的沉淀先形成，当AgCl形成的差不多的时候，溶液中Cl-几乎沉淀完了，此时再滴AgNO3溶液就会立刻产生Ag2CrO4，即终点的时候会产生砖红色沉淀，故答案为：
Ag2CrO4为砖红色，由Ksp可知AgCl的溶解度更小，当溶液中Cl-消耗完时，才会产生砖红色沉淀；
（2）图4为三颈烧瓶，装置A的作用是产生水蒸气，将装置B中产生的氨气全部蒸出，如果没有6的冰盐水，HCl吸收氨气时可能形成倒吸，溶液中的HCl有一部分被倒吸，被反滴定的HCl的量就少，计算吸收氨气时的HCl就偏大，氨气的含量就偏大，故答案为：
三颈烧瓶；产生水蒸气，将装置B中产生的氨气全部蒸出；偏大；
（3）滴定Cl-时，2.675g样品消耗30mL1.00mol·L-1AgNO3，所以n（Cl-）=n（Ag+）=1.00mol·L-1×30mL×10-3=0.03mol，测定氨时，2.675g样品消耗1.00mol·L-1盐酸60.00mL，所以n（NH3）=n（HCl）=1.00mol·L-1×60.00mL×10-3=0.06mol，故n（Cl-）:
n（NH3）=0.03:
0.06=1:
2，由于化合物Cox（NH3）yClx中Co的化合价为+3，NH3的化合价为O，Cl的化合价为-1，所以x=3，y=6，该化合物为：
[Co（NH3）6]Cl3，故答案为：
[Co（NH3）6]Cl3。
【点睛】
测氨的含量时HCl总物质的量=氨气消耗的HCl的物质的量+反滴定时NaOH消耗的HCl的物质的量。
3．研究小组进行图所示实验，试剂A为0.2mol·L−1CuSO4溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液反应的影响因素。
用不同的试剂A进行实验1~实验4，并记录实验现象：
实验序号
试剂A
实验现象
1
0.2mol·L−1CuCl2溶液
铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出
2
0.2mol·L−1CuSO4溶液，再加入一定质量的NaCl固体
开始铝条表面无明显变化，加NaCl后，铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出
3
2mol·L−1CuSO4溶液
铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体
4
2mol·L−1CuCl2溶液
反应非常剧烈，有大量气泡产生，溶液变成棕褐色，有红色固体和白色固体生成
（1）实验1中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。
（2）实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl−是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2中加入NaCl固体的质量为_________g。
（3）实验3的目的是_________。
（4）经检验知，实验4中白色固体为CuCl。
甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu+CuCl2
2CuCl的反应，他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。
①A极的电极材料是_________。
②能证明该反应发生的实验现象是_________。
（5）为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色CuCl固体进行以下实验：
实验序号
实验操作
实验现象
i
加入浓NaCl溶液
沉淀溶解，形成无色溶液
ii
加入饱和AlCl3溶液
沉淀溶解，形成褐色溶液
iii
向i所得溶液中加入2mol·L－1CuCl2溶液
溶液由无色变为褐色
查阅资料知：
CuCl难溶于水，能溶解在Cl－浓度较大的溶液中，生成[CuCl2]－络离子，用水稀释含[CuCl2]－的溶液时会重新析出CuCl沉淀。
①由上述实验及资料可推断，实验4中溶液呈棕褐色的原因可能是[CuCl2]－与_________作用的结果。
②为确证实验4所得的棕褐色溶液中含有[CuCl2]－，应补充的实验是_________。
（6）上述实验说明，铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反应现象与_________有关。
【答案】3Cu2++2Al
2Al3++3Cu0.117证明增大CuSO4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生金属铜电流计指针偏转，两极均有白色沉淀生成Al3+、Cu2+取适量实验4的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等
【解析】
（1）实验1中，铝与氯化铜反应置换出铜，反应的离子方程式为3Cu2++2Al=2Al3++3Cu，故答案为3Cu2++2Al=2Al3++3Cu；
（2）实验1中n（Cl-）=0.005L×0.2mol·L-1×2=0.002mol，实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl-是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2中加入NaCl固体的质量为0.002mol×58.5g/mol=0.117g，故答案为0.117；
（3）实验3与原实验相比，增大了硫酸铜溶液的浓度，铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体，说明增大CuSO4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生，故答案为证明增大CuSO4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生；
（4）①Cu+CuCl2=2CuCl反应中铜被氧化，铜应该做负极，CuCl2被还原，在正极放电，因此A极为负极，选用铜作负极，故答案为铜；
②构成原电池后，铜溶解进入溶液，与溶液中的氯离子反应生成白色沉淀，正极铜离子被还原，也生成白色沉淀，电流计指针偏转，故答案为电流计指针偏转，两极均有白色沉淀生成；
（5）①由上述实验ii及资料可推断，实验4中溶液呈棕褐色的原因可能是[CuCl2]－与Al3+、Cu2+作用的结果，故答案为Al3+、Cu2+；
②根据信息知，取适量实验4的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀可以确证实验4所得的棕褐色溶液中含有[CuCl2]－，故答案为取适量实验4的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀；
（6）根据实验1和2、2和3、1和4中所用试剂的种类和浓度以及实验现象可知，铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反应现象与铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等有关，故答案为铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等。
4．某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。
（查阅资料）
物质
BaSO4
BaCO3
AgI
AgCl
溶解度/g（20℃）
2.4×10－4
1.4×10－3
3.0×10－7
1.5×10－4
（实验探究）
（一）探究BaCO3和BaSO4之间的转化，实验操作如下所示：
试剂A
试剂B
试剂C
加入盐酸后的现象
实验Ⅰ
实验Ⅱ
BaCl2
Na2CO3
Na2SO4
……
Na2SO4
Na2CO3
有少量气泡产生，沉淀部分溶解
（1）实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4，依据的现象是加入稀盐酸后，__________。
（2）实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是_________。
（3）实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化，结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因：
___________。
（二）探究AgCl和AgI之间的转化。
（4）实验Ⅲ：
证明AgCl转化为AgI。
甲溶液可以是______（填字母代号）。
aAgNO3溶液 bNaCl溶液 cKI溶液
（5）实验Ⅳ：
在试管中进行溶液间反应时，同学们无法观察到AgI转化为AgCl，于是又设计了如下实验（电压表读数：
a＞c＞b＞0）。
装置
步骤
电压表读数
ⅰ.按图连接装置并加入试剂，闭合K
a
ⅱ.向B中滴入AgNO3（aq），至沉淀完全
b
ⅲ.再向B中投入一定量NaCl（s）
c
ⅳ.重复ⅰ，再向B中加入与ⅲ等量的NaCl（s）
a
注：
其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大；离子的氧化性（或还原性）强弱与其浓度有关。
①查阅有关资料可知，Ag＋可氧化I－，但AgNO3溶液与KI溶液混合总是得到AgI沉淀，原因是氧化还原反应速率__________（填“大于”或“小于”）沉淀反应速率。
设计（－）石墨（s）[I－（aq）//Ag＋（aq）]石墨（s）（＋）原电池（使用盐桥阻断Ag＋与I－的相互接触）如上图所示，则该原电池总反应的离子方程式为________。
②结合信息，解释实验Ⅳ中b＜a的原因：
__________。
③实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl，理由是_________。
（实验结论）溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀，反之则不易；溶解度差别越大，由溶解度小的沉淀转化溶解度较大的沉淀越难实现。
【答案】沉淀不溶解，无气泡产生或无明显现象BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋CO2↑＋H2OBaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4（s）
Ba2＋（aq）＋SO42−（aq），当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32-与Ba2＋结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动b小于2Ag＋＋2I－=I2＋2Ag生成AgI沉淀使B中的溶液中的c（I－）减小，I－还原性减弱，原电池的电压减小实验步骤ⅳ表明Cl－本身对该原电池电压无影响，实验步骤ⅲ中c＞b说明加入Cl－使c（I－）增大，证明发生了AgI（s）＋Cl－（aq）
AgCl（s）＋I－（aq）
【解析】
【分析】
⑴因为BaCO3能溶于盐酸，放出CO2气体，BaSO4不溶于盐酸。
⑵实验Ⅱ是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中，再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3，则加入盐酸后有少量气泡产生，沉淀部分溶解。
⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4（s）
Ba2＋（aq）＋SO42−（aq），当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32−与Ba2＋结合生成BaCO3沉淀。
⑷向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量，因此说明有AgCl转化为AgI。
⑸①AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率；原电池总反应的离子方程式为2I－＋2Ag＋=2Ag＋I2；②由于AgI的溶解度小于AgCl，B中加入AgNO3溶液后，产生了AgI沉淀，使B中的溶液中的c（I－）减小，I－还原性减弱，根据已知信息“其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大；离子的氧化性（或还原性）强弱与其浓度有关”可的结论；③实验步骤ⅳ表明Cl－本身对该原电池电压无影响，实验步骤ⅲ中c＞b说明加入Cl－使c（I－）增大，证明发生了AgI（s）＋Cl－（aq）
AgCl（s）＋I－（aq）。
【详解】
⑴因为BaCO3能溶于盐酸，放出CO2气体，BaSO4不溶于盐酸，所以实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4，依据的现象是加入盐酸后，沉淀不溶解，无气泡产生（或无明显现象）；故答案为：
沉淀不溶解，无气泡产生或无明显现象。
⑵实验Ⅱ是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中，再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3，则加入盐酸后有少量气泡产生，沉淀部分溶解，发生反应的离子方程式为BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋CO2↑＋H2O；故答案为：
BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋CO2↑＋H2O。
⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4（s）
Ba2＋（aq）＋SO42−（aq），当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32−与Ba2＋结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动，BaSO4沉淀部分转化为BaCO3沉淀；故答案为：
BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4（s）
Ba2＋（aq）＋SO42−（aq），当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32−与Ba2＋结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动。
⑷为观察到AgCl转化为AgI，需向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量，因此说明有AgCl转化为AgI；故答案为：
b。
⑸①AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率；原电池总反应的离子方程式为2I－＋2Ag＋=2Ag＋I2；故答案为：
小于；2I－＋2Ag＋=2Ag＋I2。
②由于AgI的溶解度小于AgCl，B中加入AgNO3溶液后，产生了AgI沉淀，使B中的溶液中的c（I－）减小，I－还原性减弱，根据已知信息“其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大；离子的氧化性（或还原性）强弱与其浓度有关”可知，实验Ⅳ中b＜a；故答案为：
生成AgI沉淀使B中的溶液中的c（I－）减小，I－还原性减弱，原电池的电压减小。
③实验步骤ⅳ表明Cl－本身对该原电池电压无影响，实验步骤ⅲ中c＞b说明加入Cl－使c（I－）增大，证明发生了AgI（s）＋Cl－（aq）
AgCl（s）＋I－（aq）；故答案为：
实验步骤ⅳ表明Cl－本身对该原电池电压无影响，实验步骤ⅲ中c＞b说明加入Cl－使c（I－）增大，证明发生了AgI（s）＋Cl－（aq）
AgCl（s）＋I－（aq）。
5．如图所示，E为浸有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。
A、B均为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电源的电极。
M、N为惰性电极。
G为检流计，K为开关。
试管C、D和电解池中都充满KOH溶液。
若在滤纸E上滴一滴紫色的KMnO4溶液，断开K，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。
（1）R为电源的__，S为电源的__。
（2）A极附近的溶液变为红色，B极的电极反应式为__。
（3）滤纸上的紫色点移向__（填“A极”或“B极”）。
（4）当试管C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，主要是因为_，写出有关的电极反应式：
__。
【答案】负极正极2H2O－4e-=4H＋＋O2↑B极氢气和氧气在碱性环境下发生原电池反应，消耗了氢气和氧气2H2＋4OH-－4e-=4H2O（负极），O2＋2H2O＋4e-=4OH-（正极）
【解析】
【分析】
（1）根据电极产物判断电解池的阴阳极及电源的正负极；
（2）根据电解池原理及实验现象书写电极反应式；（3）根据电解池原理分析电解质溶液中离子移动方向；（4）根据燃料电池原理分析解答。
【详解】
（1）断开K，通直流电，电极C、D及氢氧化钾溶液构成电解池，根据离子的放电顺序，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，分别生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2:
1，通过图象知，C极上气体体积是D极上气体体积的2倍，所以C极上得氢气，D极上得到氧气，故R是负极，S是正极，故答案为：
负极；正极；
（2）A极是阴极，电解高锰酸钾时，在该极上放电的是氢离子，所以该极上碱性增强，酚酞显红色，B极是阳极，该极附近发生的电极反应式为：
2H2O-4e-=4H++O2↑，故答案为：
2H2O-4e-=4H++O2↑；
（3）浸有高锰酸钾的滤纸和电极A、B与电源也构成了电解池，因为R是负极，S是正极，所以B极是阳极，A极是阴极，电解质溶液中的阴离子高锰酸根离子向阳极移动，紫色点移向B极，故答案为：
B极；
（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，构成氢氧燃料电池，氢气和氧气在碱性环境下发生原电池反应，消耗了氢气和氧气；在燃料电池中，燃料氢气为负极，在碱性环境下的电极反应式为：
2H2+4OH--4e-=4H2O，C中的电极作负极，D中的电极作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：
氢气和氧气在碱性环境下发生原电池反应，消耗了氢气和氧气；2H2＋4OH-－4e-=4H2O（负极），O2＋2H2O＋4e-=4OH-（正极）。
【点睛】
明确原电池和电解池
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