Question

【题目】如图装置，A、B中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A、B中充满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）判断电源的两极，a为极。
（2）在湿的Na2SO4溶液滤纸条中心的KMnO4液滴，过一段时间，现象为。
（3）若电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极．此时切断K2、K3 ， 合闭K1 ， 则电流表的指针(填是或否)偏转；若偏转，则此时A极电极反应式为。

Answer 1

【答案】
（1）负
（2）紫色向D方向移动，两极有气体产生
（3）是；2H2O+O2+4e-=4OH-
【解析】（1）切断K1 ， 合闭K2、K3通直流电，电极A、B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，B极上气体体积是A极上气体体积的2倍，所以B极上得氢气，A极上得到氧气，所以B极是阴极，A极是阳极，故a是负极；
（2）浸有硫酸钠的滤纸和电极C、D与电源也构成了电解池，因为a是负极，b是正极，所以C是阴极，D是阳极，电解质溶液中的阳离子钾离子向阴极移动，阴离子高锰酸根离子向阳极移动，所以D极呈紫色；电解质溶液中氢离子和氢氧根离子放电，所以在两极上都得到气体；
（3）切断K2、K3 ， 合闭K1 ， 电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极．此装置构成氢氧燃料原电池，所以有电流通过，电流表的指针移动．此时A电极为电池的正极，电极为式为2H2O+O2+4e-=4OH-；
故答案为：（1）负；（2）紫色向D方向移动，两极有气体产生；（3）是；2H2O+O2+4e-=4OH-
（1）由试管A、B中产生气体的体积，确定阴阳极，进而确定电源的正负极；
（2）C、D分别为电解池的阴极、阳极，结合电解池中离子移动方向进行分析；
（3）切断K2、K3 ， 合闭K1后，形成了氢氧键性燃料电池；