Question

在如圖所示裝置中，試管A、B中的電極為多孔的惰性電極；C、D為兩個鉑夾夾在被Na₂SO₄溶液浸濕的濾紙條上．濾紙條的中部滴有KMnO₄液滴；電源有a、b兩極．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．
（1）寫出B中電極反應(yīng)式

 

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（2）在濕的硫酸鈉溶液濾紙條中部的高錳酸鉀液滴處發(fā)生的現(xiàn)象是

 

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（3）電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極，此時切斷K2、K3，閉合K1，則電流表的指針

 

（填．是”或．否”）移動，其理由是

 

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（4）在298K，若2g B 氣體和0.5mol的A 氣體完全反應(yīng)，生成物為液態(tài)，放出285?8kJ熱量，寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

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Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：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，AB、CD處是電解原理的應(yīng)用，依據(jù)AB中氣體體積變化分析，電解的是水，A端產(chǎn)生氧氣，電解池的陽極，B端是氫氣，為電解池的陰極，則a為電源的負極，b為電源正極；
（1）根據(jù)原電池的工作原理書寫電極反應(yīng)式；
（2）先判斷C、D 的電極名稱，判斷電解時溶液中離子的移動方向；
（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)，說明AB中形成的氫氧燃料電池，依據(jù)原電池原理分析判斷；
（4）根據(jù)熱化學(xué)方程式的意義以及書寫來回答．

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(gòu)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，在陰極上產(chǎn)生的是氫氣，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）浸有硫酸鈉的濾紙和電極C、D與電源也構(gòu)成了電解池，因為a是負極，b是正極，所以C是陰極，D是陽極，電解質(zhì)溶液中的陽離子鉀離子向陰極移動，陰離子高錳酸根離子向陽極移動，所以D極呈紫色，故答案為：紫色向D方向移動；
（3）若電解一段時間，A、B中均有氣體包圍電極切斷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(gòu)成氫氧燃料原電池，所以有電流通過，電流表的指針移動，故答案為：是；形成了氫氧燃料電池；
（4）在298K，若2g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出285.8KJ的熱量，則2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放熱571.6KJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△=-571.6KJ/mol，故答案為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△=-571.6kJ/mol．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，能正確判斷原電池和電解池是解本題關(guān)鍵，知道各個電極上發(fā)生的反應(yīng)，題目難度中等．