Question

如圖裝置，A、B中電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在濕的Na₂SO₄濾紙條上的鉑夾；電源有a、b兩極．若在A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中，切斷K₁，閉合K₂、K₃，通直流電，一段時間后試管中產(chǎn)生氣體，如圖所示，據(jù)此分析：

（1）B試管中的氣體是

 

（填名稱或分子式）；a為電源

 

（正或負）極．
（2）寫出電解時A極的電極反應式：

 

．
（3）若電解一段時間，A、B中均有氣體包圍電極．此時切斷K₂、K₃，閉合K₁．電流表的指針偏轉(zhuǎn)，則此時B極電極反應式為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）根據(jù)A、B兩電極得到的氣體體積判斷電極名稱，從而確定電源a、b電極名稱；
（2）根據(jù)離子的放電順序書寫電極反應式；
（3）根據(jù)原電池的構成條件判斷．

解答： 解：（1）切斷K₁，合閉K₂、K₃通直流電，電極A、B及氫氧化鉀溶液構成電解池，根據(jù)離子的放電順序，溶液中氫離子、氫氧根離子放電，分別生成氫氣和氧氣，氫氣和氧氣的體積比為2：1，通過圖象知，B極上氣體體積是A極上氣體體積的2倍，所以B極上得氫氣，A極上得到氧氣，所以B極是陰極，A極是陽極，故a是負極，b是正極．
故答案為：氫氣或H₂；負；
（2）A極上氫氧根離子失電子生成氧氣和水，電極反應式為4OH^--4e=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e=2H₂O+O₂↑；
（3）切斷K₂、K₃，合閉K₁，電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極．此裝置構成氫氧燃料原電池，所以有電流通過，電流表的指針移動，則此時B極電極反應式為氫氣在堿性條件下放電，電極反應式為：H₂+2 OH^-═2H₂O+2e^-，故答案為：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．

點評：本題考查了原電池、電解池工作原理，寫電極反應式要注意結合電解質(zhì)溶液書寫，如果電解質(zhì)溶液不同，雖然原料相同，電極反應式也不同，如氫氧燃料電池，當電解質(zhì)為酸或堿，電極反應式就不同．