Question

如圖裝置中，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，a、b為電源兩極.在A、B中充滿KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中.切斷K1，閉合K2、K3，通直流電，電解一段時間后A、B中產生體積不相等的無色氣體，如圖所示.

(1)試管B中收集的氣體是         （填化學式）電源的a極為　　　　(填“正極”或“負極”).
（2）寫出鉑夾C上發生的電極反應式：                                           
（3）寫出A中電極反應式：                                              .
(4)若電解一段時間后A、B中均有氣體包圍電極.此時切斷K2、K3，閉合K1，電流表的指針發生偏轉，此時B極的電極反應式為                                　.

Answer 1

（1）H₂ 負極 
（2）2H⁺ + 2e^- = H₂↑ 
（3）4OH^- - 4e^- = O₂↑+2H₂O 
(4)H₂+2OH^- -2e^- = 2H₂O

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：B極上得氫氣，負；
⑵C極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應式為4H^＋+4e=2H₂↑．
故答案為： 4H^＋+4e=2H₂↑；
⑶A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↑；
⑷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．此時B極為負極，電極反應式為H₂+2OH^- -2e^- = 2H₂O
故答案為：H₂+2OH^- -2e^- = 2H₂O