Question

1．圖中A、B為多孔惰性電極，C、D為夾在浸過(guò)Na₂SO₄溶液和酚酞的濕濾紙條的鉑夾，a、b為電源兩極．實(shí)驗(yàn)前，往兩支試管中充滿KOH溶液并倒立于盛有KOH溶液的水槽中．實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開K₁，閉合K₂、K₃，通電一段時(shí)間，兩支試管收集的氣體體積如圖所示．根據(jù)要求回答問題：

（1）電源的a極為負(fù)極（填“正”或“負(fù)”）；
（2）鉑夾C上反應(yīng)的電極反應(yīng)式為4H⁺+4e=2H₂↑；
（3）裝置通直流電時(shí)，下列判斷不正確的是②
①電極A上發(fā)生氧化反應(yīng)            ②電子沿a→C→D→b路徑流動(dòng)
③片刻后D點(diǎn)附近c(diǎn)（SO₄^2-）增大     ④片刻后可觀察到濾紙C點(diǎn)變紅色．

Answer 1

分析 A，B中充滿KOH溶液，實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開K₁，閉合K₂、K₃，惰性電極電解KOH溶液，實(shí)質(zhì)就是電解水，所得產(chǎn)物為H₂和O₂，因?yàn)锽試管中氣體體積是A試管中的2倍，所以B中氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為4H⁺+4e=2H₂↑，A中氫氧根離子失電子生成氧氣和水，電極反應(yīng)式為4OH^--4e=2H₂O+O₂↑，即B為陰極，A為陽(yáng)極，所以b為正極，a為負(fù)極，C為陰極，D為陽(yáng)極，C極發(fā)生4H⁺+4e=2H₂↑，D極發(fā)生4OH^--4e=2H₂O+O₂↑，以此解答該題．

解答 解：A，B中充滿KOH溶液，實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開K₁，閉合K₂、K₃，惰性電極電解KOH溶液，實(shí)質(zhì)就是電解水，所得產(chǎn)物為H₂和O₂，因?yàn)锽試管中氣體體積是A試管中的2倍，所以B中氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為4H⁺+4e=2H₂↑，A中氫氧根離子失電子生成氧氣和水，電極反應(yīng)式為4OH^--4e=2H₂O+O₂↑，即B為陰極，A為陽(yáng)極，所以b為正極，a為負(fù)極，C為陰極，D為陽(yáng)極，C極發(fā)生4H⁺+4e=2H₂↑，D極發(fā)生4OH^--4e=2H₂O+O₂↑，
（1）由以上分析可知，電源的a極為負(fù)極，故答案為：負(fù)；
（2）C連接電源的負(fù)極，為電解池的陰極，發(fā)生4H⁺+4e=2H₂↑，故答案為：4H⁺+4e=2H₂↑；
（3）①電極A連接電源的正極，為電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故正確；           
②電子不通過(guò)溶液，故錯(cuò)誤；
③電解時(shí)陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，D為陽(yáng)極，則片刻后D點(diǎn)附近c(diǎn)（SO₄^2-）增大，故正確；   
④C為陰極，發(fā)生4H⁺+4e=2H₂↑，促進(jìn)水的電離，OH^-濃度增大，片刻后可觀察到濾紙C點(diǎn)變紅色，故正確．
故答案為：②．

點(diǎn)評(píng) 本題為電化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，考查了原電池、電解池工作原理，注意根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷出電解池的陰陽(yáng)級(jí)，進(jìn)而判斷出電源的正負(fù)極，注意正確書寫電極方程式，準(zhǔn)確判斷兩極上離子的放電順序，題目難度中等．