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

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Na ₂ SO ₄ 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K ₁ 合闭K ₂ 、K ₃ ，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Na ₂ SO ₄ 溶液滤纸条中心的KMnO ₄ 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K ₂ 和K ₃ ，闭合K ₁ ，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 ^- =2H ₂ O+O ₂ ↑；B极：2H ⁺ -2e ^- =H ₂ ↑       

（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MnO ₄ ^- ），阴离子OH ^- 在这里放电：4OH ^- -4e ^- =2H ₂ O+O ₂ ；因为a为负极，则C端是阴极，吸引阳离子放电：2H ⁺ -2e ^- =H ₂ 。

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

（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：（-）2H ₂ +4OH ^- -4e ^- =4H ₂ O  （+）O ₂ +2H ₂ O+4e ^- =4OH ^-