1.如图装置中， A、 B中电极为多孔的惰性电极； C、 D为夹在湿的 Na₂ SO₄滤纸条上的铂夹， a、 b为电源两极。在 A、 B中充满 KOH溶液后使其倒立于盛有 KOH溶液的水槽中。切断 K₁，闭合 K₂、 K₃，通直流电，电解一段时间后 A、 B中均有气体产生，如图所示。

( 1)电源的 a极为________(填“正极”或“负极”)。

( 2)在湿的 Na₂ SO₄滤纸条中心滴 KMnO₄溶液，现象是________________。

( 3)写出 A中电极反应式：______________________________。

( 4)若电解一段时间后 A、 B中均有气体包围电极。此时切断 K₂、 K₃，闭合 K₁，电流表的指针发生偏转，此时 B极的电极反应式为__________________________。

答案：( 1)负极( 2)紫色向 D铂夹靠近( 3) 4 OH^－－ 4 e^－= O₂↑＋ 2 H₂ O( 4) H₂－ 2 e^－＋ 2 OH^－= 2 H₂ O

解析：( 1)由图示得电解时 B中产生气体的体积是 A中的 2倍，而电解 KOH溶液的本质是电解水，故 A中生成的是氧气， A为阳极， B为阴极； a为负极、 b为正极； C作阴极、 D作阳极。( 2) MnO向阳极移动，故紫色移向 D铂夹。( 3) A中是 OH^－放电。( 4)中构成了氢氧燃料电池， KOH溶液作电解质溶液， B作负极， H₂失去电子后与 OH^－结合生成水。

2．( 1)今有 2 H₂＋ O₂= 2 H₂ O反应，构成燃料电池，则负极通的应是________，正极通的应是________，电极反应式为________________、________________。

( 2)如把 KOH改为稀 H₂ SO₄作电解质溶液，则电极反应式为____________________、____________________。

( 1)和( 2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的 pH各有何变化？

________________________________________________________________________。

( 3)如把 H₂改为甲烷、 KOH作导电物质，则电极反应式为：____________________、____________________。

答案：( 1) H₂ O₂负极： 2 H₂＋ 4 OH^－－ 4 e^－= 4 H₂ O

正极： O₂＋ 2 H₂ O＋ 4 e^－= 4 OH^－

( 2)负极： 2 H₂－ 4 e^－= 4 H^＋

正极： O₂＋ 4 H^＋＋ 4 e^－= 2 H₂ O( 1)变小，( 2)变大

( 3)负极： CH₄＋ 10 OH^－－ 8 e^－= CO＋ 7 H₂ O

正极： 2 O₂＋ 4 H₂ O＋ 8 e^－= 8 OH^－

解析：根据电池反应式可知 H₂在反应中被氧化， O₂被还原，因此 H₂应在负极上反应， O₂应在正极上反应。又因为是碱性溶液，此时应考虑不可能有 H^＋参加或生成，故负极反应为： 2 H₂＋ 4 OH^－－ 4 e^－= 4 H₂ O，正极反应为： O₂＋ 2 H₂ O＋ 4 e^－= 4 OH^－。若将导电物质换成酸性溶液，此时应考虑不可能有 OH^－参加或生成，故负极： 2 H₂－ 4 e^－= 4 H^＋，正极： O₂＋ 4 H^＋＋ 4 e^－= 2 H₂ O。由于前者在碱性条件下反应 KOH量不变，但工作时 H₂ O增多故溶液变稀碱性减弱， pH将变小。而后者为酸溶液， H₂ SO₄的量不变，水增多，溶液酸性减弱，故 pH将变大。如把 H₂改为甲烷，用 KOH作导电物质，根据反应 CH₄＋ 2 O₂= CO₂＋ 2 H₂ O，则负极为发生氧化反应的 CH₄，正极为发生还原反应的 O₂，由于有 KOH存在，此时不会有 CO₂放出。