Question

【题目】现有一套电化学装置，如图所示，E 为沾有 Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞．A、B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电源的电极．M、N是用多微孔的 Ni 制成的电极材料，它在碱性溶液中可以视为惰性电极．G为电流计，K为开关．C、D和电解池中都充满浓KOH溶液．若在滤纸中央点上一滴紫色的 KMnO4溶液，断开K，接通外电源一段时间后，C、D中有气体产生．
（1）S为（填“正”或“负”）极．
（2）A极附近溶液的现象是 ， B 极附近发生的电极反应式为 ．
（3）滤纸上的紫色点向（填“A”或“B”）方移动．
（4）当 C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，D中的电极为（填“正”或“负”）极，电极反应式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）正
（2）溶液由无色逐渐变红色；4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑
（3）B
（4）正；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣
【解析】解：（1）闭合K，通直流电，电极C、D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，C极上气体体积是D极上气体体积的2倍，所以C极上得氢气，D极上得到氧气，故R是负极，S是正极，所以B极是阳极，A极是阴极，所以答案是：正；（2）A极是阴极，电解高锰酸钾时，在该极上放电的是氢离子，所以该极上碱性增强，酚酞显红色，B极是阳极，该极附近发生的电极反应式为：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，所以答案是：溶液由无色逐渐变红色；4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；（3）浸有高锰酸钾的滤纸和电极A、B与电源也构成了电解池，因为R是负极，S是正极，所以B极是阳极，A极是阴极，电解质溶液中的阴离子高锰酸跟离子向阳极移动，所以B极呈紫色，所以答案是：B；（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，构成氢氧燃料电池，在燃料电池中，燃料氢气为负极，方程式为2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O； 氧气作正极，方程式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ，
所以答案是：正；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ．