Question

19．制備KMnO₄的最佳方法是電解法，實驗室以鎳片（不參與反應）和鐵絲作電極，電解K₂MnO₄的水溶液（綠色）制備KMnO₄，裝置如圖：
①A應與直流電源的負極相連接，鐵絲電極的電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑；
②電解過程中觀察到的明顯實驗現(xiàn)象為陰極上有氣泡生成，陽極附近溶液由綠色變?yōu)樽仙�（答兩條即可）．
③電解的總反應的離子方程式為2MnO₄^2-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2MnO₄^-+2OH^-+H₂↑．電解一段時間后，溶液的pH變大（“減小”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 電解總反應為2K₂MnO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2KMnO₄+2KOH+H₂↑，鐵絲作陰極，陰極上氫離子得電子，陰極的電極方程式2H⁺+2e^-=H₂↑，鎳片為陽極，陽極反應為MnO₄^2--e^-═MnO₄^-，據(jù)此分析解答．

解答 解：①根據(jù)電解總反應為2K₂MnO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2KMnO₄+2KOH+H₂↑可知，鐵沒有參與反應，所以鐵絲為陰極，則A應與直流電源的負極相連，陰極的電極方程式2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：負；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②電解過程中，陰極上生成氫氣，陽極上MnO₄^2-失電子生成MnO₄^-，則陽極附近溶液由綠色變?yōu)樽仙��?br />故答案為：陰極上有氣泡生成，陽極附近溶液由綠色變?yōu)樽仙��?
③電解總反應為2K₂MnO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2KMnO₄+2KOH+H₂↑，其離子方程式為：2MnO₄^2-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2MnO₄^-+2OH^-+H₂↑，電解時生成氫氧根離子，所以溶液的堿性增強，pH變大；
故答案為：2MnO₄^2-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2MnO₄^-+2OH^-+H₂↑；變大．

點評 本題主要考查電解池原理的應用，涉及電極判斷與電極反應式書寫等問題，做題時注意從氧化還原的角度判斷原電池的正負極以及電極方程式的書寫，本題中難點和易錯點為電極方程式的書寫，題目難度中等．