Question

如圖，E為沾有Na₂SO₄溶液的濾紙，并加入幾滴酚酞。A，B分別為Pt片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料，它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計(jì)，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點(diǎn)上一滴紫色的KMnO₄溶液，K打開，接通電源一段時(shí)間后，C、D中有氣體產(chǎn)生。

（1）外電源的正、負(fù)極分別是R為____，S為_____。

（2）A附近溶液的現(xiàn)象是_______，B附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為

（3）濾紙上的紫色點(diǎn)向哪方移動(dòng)____。

（4）當(dāng)C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開關(guān)K，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，C、D中氣體逐漸減少，主要因?yàn)開___，有關(guān)的反應(yīng)式為_____。

 

Answer 1

【答案】

（1）負(fù)極；正極

（2）A附近的變化是變?yōu)榧t色，B端反應(yīng)為：4OH^――4e^－＝2H₂O+O₂↑。

（3）B

（4）氫氣和氧氣在堿性環(huán)境下發(fā)生的是電池反應(yīng)（類似燃料電池），消耗了氫氣和氧氣。負(fù)極：2H₂＋4OH^――4e^－＝4H₂O、正極：O₂＋2H₂O＋4e^－＝4OH^－。

【解析】

試題分析：（1）K打開，接通電源一段時(shí)間后，C、D中有氣體產(chǎn)生。由于惰性電極電解氫氧化鉀溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，生成氫氣和氧氣。根據(jù)C和D試管中收集到的氣體體積可知，C中收集到的是氫氣，D中收集到的是氧氣。所以M電極是陰極，和電源的負(fù)極相連，即R是負(fù)極，則S是正極。

（2）由于B電極和電源的正極相連，則B是陽(yáng)極，OH^－放電，電極反應(yīng)式是4OH^――4e^－＝2H₂O+O₂↑。A是陰極，氫離子放電，生成氫氣。隨著氫離子的放電，A端溶液的堿性增強(qiáng)，所以A端溶液變?yōu)榧t色。

（3）電解池中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，因此濾紙上的紫色點(diǎn)向B端移動(dòng)。

（4）切斷外電源并接通開關(guān)K后，此時(shí)氫氣和氧氣在堿性環(huán)境下構(gòu)成原電池，發(fā)生的是電池反應(yīng)（類似燃料電池），消耗了氫氣和氧氣。所以C、D中氣體逐漸減少。有關(guān)反應(yīng)的電極反應(yīng)式是負(fù)極：2H₂＋4OH^――4e^－＝4H₂O、正極：O₂＋2H₂O＋4e^－＝4OH^－。

考點(diǎn)：考查電化學(xué)原理的有關(guān)應(yīng)用和判斷

點(diǎn)評(píng)：本題是中等難度的試題，試題難易適中，基礎(chǔ)性強(qiáng)，重點(diǎn)突出。本題有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S和分析、推理能力，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。