Question

【題目】如圖裝置，A、B中電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在濕的Na2SO4濾紙條上的鉑夾；電源有a、b兩極．若A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中．切斷K1 ， 合閉K2、K3通直流電，回答下列問題：

（1）判斷電源的兩極，a為極。
（2）在濕的Na2SO4溶液濾紙條中心的KMnO4液滴，過一段時間，現象為。
（3）若電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極．此時切斷K2、K3 ， 合閉K1 ， 則電流表的指針(填是或否)偏轉；若偏轉，則此時A極電極反應式為。

Answer 1

【答案】
（1）負
（2）紫色向D方向移動，兩極有氣體產生
（3）是；2H2O+O2+4e-=4OH-
【解析】（1）切斷K1 ， 合閉K2、K3通直流電，電極A、B及氫氧化鉀溶液構成電解池，根據離子的放電順序，溶液中氫離子、氫氧根離子放電，分別生成氫氣和氧氣，氫氣和氧氣的體積比為2：1，通過圖象知，B極上氣體體積是A極上氣體體積的2倍，所以B極上得氫氣，A極上得到氧氣，所以B極是陰極，A極是陽極，故a是負極；
（2）浸有硫酸鈉的濾紙和電極C、D與電源也構成了電解池，因為a是負極，b是正極，所以C是陰極，D是陽極，電解質溶液中的陽離子鉀離子向陰極移動，陰離子高錳酸根離子向陽極移動，所以D極呈紫色；電解質溶液中氫離子和氫氧根離子放電，所以在兩極上都得到氣體；
（3）切斷K2、K3 ， 合閉K1 ， 電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極．此裝置構成氫氧燃料原電池，所以有電流通過，電流表的指針移動．此時A電極為電池的正極，電極為式為2H2O+O2+4e-=4OH-；
故答案為：（1）負；（2）紫色向D方向移動，兩極有氣體產生；（3）是；2H2O+O2+4e-=4OH-
（1）由試管A、B中產生氣體的體積，確定陰陽極，進而確定電源的正負極；
（2）C、D分別為電解池的陰極、陽極，結合電解池中離子移動方向進行分析；
（3）切斷K2、K3 ， 合閉K1后，形成了氫氧鍵性燃料電池；