Question

如图装置，A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在湿的Na₂SO₄滤纸条上的铂夹；电源有a、b两极。若在A、B充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K₁合闭K₂、K₃，通直流电，回答下列问题：

（1）判断电源的正、负极：a为       极，b为       极。

（2）在湿的Na₂SO₄溶液滤纸条中心的KMnO₄液滴，有什么现象                             。

（3）写出电极反应式：A极是                ，B极是                              。

（4）若电解一段时间后，A和B中均有气体包围电极。此时切断K₂和K₃，闭合K₁，则电流表的指针

        （填是或否）移动。若电流表指针不移动，说明理由；若指针移动，也说明理由：

                                                                                       。

Answer 1

（1）负极 ；正极    （2）紫色向D方向移动，两极有气体产生；

（3）A极：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B极：2H⁺-2e^-=H₂↑       

（4）是，组成氢氧燃料电池

解析:

（1）A、B产生气体的体积是不相同的，B中产生气体约为A中气体的2倍，由此可以判断B端的气体是氢气，A端产生的气体是氧气，所以可以确定a为负极而b端是正极。

（2）紫色向D方向移动，因为b为正极，则D端是阳极，吸引阴离子（OH^-和MnO₄^-），阴离子OH^-在这里放电：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂；因为a为负极，则C端是阴极，吸引阳离子放电：2H⁺-2e^-=H₂。

（3）A极：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B极：2H⁺-2e^-=H₂↑

（4）氢气和氧气在碱性环境下发生的是电池反应（类似燃烧电池），消耗了氢气和氧气，电流表的指针移动。两极反应的方程式分别为：（-）2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O  （+）O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-