Question

如下圖所示，E為沾有Na₂SO₄溶液的濾紙，并加入幾滴酚酞。A，B分別為Pt片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料，它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計，K為開關。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點上一滴紫色的KMnO₄溶液，K打開，接通電源一段時間后，C、D中有氣體產生。

(1)外電源的正、負極分別是R為___________，S為___________。

(2)A附近溶液的現象是______________，B附近發(fā)生的電極反應式為___________________。

(3)濾紙上的紫色點向哪方移動__________________________________________。

(4)當C、D里的氣體產生到一定量時，切斷外電源并接通開關K，經過一段時間，C、D中氣體逐漸減少，主要因為____________________，有關的反應式為_____________________。

Answer 1

解析：示意圖中的兩種氣體的體積不同，由此確定電源的正、負極。

(1)C、D產生氣體的體積是不相同的，由此可以判斷C端的氣體是氫氣，D端產生的氣體是氧氣，所以確定R為負極而S是正極。

(2)A附近的變化是變?yōu)榧t色，因為D端放氧氣，N端為陽極，而A端為陰極，吸引陽離子，陽離子放電2H⁺+2e^-H₂。因為，電解破壞了水的電離平衡，所以，此處OH^-濃度增大，溶液顯紅色。而在B端發(fā)生OH^-放電，其反應為：4OH^--4e^-2H₂O+O₂。

(3)因為B端是陽極，所以的離子向B端移動，而顯示為紫色點的移動。

(4)氫氣和氧氣在堿性環(huán)境下發(fā)生的是電池反應(類似燃料電池)，消耗了氫氣和氧氣。負極：2H₂+4OH^--4e^-4H₂O；正極：O₂+2H₂O+4e^-4OH^-。

答案：(1)負極  正極

(2)溶液變?yōu)榧t色  4OH^--4e^-2H₂O+O₂↑

(3)向B端移動

(4)氫氣和氧氣在堿性環(huán)境下發(fā)生的是電池反應(類似燃料電池)，消耗了氫氣和氧氣

負極：2H₂+4OH^--4e^-4H₂O  正極：O₂+2H₂O+4e^-4OH^-