Question

如下图所示，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为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料，它在碱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，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。

(1)外电源的正、负极分别是R为___________，S为___________。

(2)A附近溶液的现象是______________，B附近发生的电极反应式为___________________。

(3)滤纸上的紫色点向哪方移动__________________________________________。

(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，主要因为____________________，有关的反应式为_____________________。

Answer 1

解析：示意图中的两种气体的体积不同，由此确定电源的正、负极。

(1)C、D产生气体的体积是不相同的，由此可以判断C端的气体是氢气，D端产生的气体是氧气，所以确定R为负极而S是正极。

(2)A附近的变化是变为红色，因为D端放氧气，N端为阳极，而A端为阴极，吸引阳离子，阳离子放电2H⁺+2e^-H₂。因为，电解破坏了水的电离平衡，所以，此处OH^-浓度增大，溶液显红色。而在B端发生OH^-放电，其反应为：4OH^--4e^-2H₂O+O₂。

(3)因为B端是阳极，所以的离子向B端移动，而显示为紫色点的移动。

(4)氢气和氧气在碱性环境下发生的是电池反应(类似燃料电池)，消耗了氢气和氧气。负极：2H₂+4OH^--4e^-4H₂O；正极：O₂+2H₂O+4e^-4OH^-。

答案：(1)负极  正极

(2)溶液变为红色  4OH^--4e^-2H₂O+O₂↑

(3)向B端移动

(4)氢气和氧气在碱性环境下发生的是电池反应(类似燃料电池)，消耗了氢气和氧气

负极：2H₂+4OH^--4e^-4H₂O  正极：O₂+2H₂O+4e^-4OH^-