Question

如圖1裝置，A、B中的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，回答下列問(wèn)題：

（1）a為

負(fù)

極，
（2）在濕的Na₂SO₄濾紙條中心的KMnO₄液滴的現(xiàn)象為紫色向：

D

端移動(dòng)．（填C或D）
（3）寫(xiě)出電極反應(yīng)式：A極

4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑

，C極

4H⁺+4e^-═2H₂↑

．
（4）若電解一段時(shí)間后，A、B中均有氣體包圍電極．此時(shí)切斷K₂、K₃，閉合K₁，則電流表的指針是否移動(dòng)（填“是”或“否”）

是

，說(shuō)明理由：

組成氫氧燃料電池

．

Answer 1

分析：（1）在A、B中充滿KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中，再分別插入一多孔的惰性電極．切斷K₁，閉合K₂、K₃通直流電，為電解池裝置，因?yàn)锽試管中氣體體積是A試管中的2倍，所以B中為H₂，A中為O₂，即B為陰極，A為陽(yáng)極，所以b為正極，a為負(fù)極；
（2）C與電源負(fù)極相連，為陰極，D與電源正極相連，為陽(yáng)極，電解池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)；
（3）由（1）分析結(jié)合離子放電順序可知，A電極氫氧根離子放電生成氧氣，C電極氫離子放電生成氫氣；
（4）切斷K₂、K₃，合閉K₁，電解一段時(shí)間后，由A中的O₂，B中的H₂與KOH溶液形成H₂-O₂燃料電池．

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(guò)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(yáng)極，故a是負(fù)極，b是正極．
故答案為：負(fù)；
（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?yàn)閍是負(fù)極，b是正極，所以C是陰極，D是陽(yáng)極，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子鉀離子向陰極移動(dòng)，陰離子高錳酸根離子向陽(yáng)極移動(dòng)，所以D極呈紫色；
故答案為：D；
（3）A極上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↑；C極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為4H⁺+4e^-═2H₂↑，
故答案為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；4H⁺+4e^-═2H₂↑；
（4）切斷K₂、K₃，合閉K₁，電解一段時(shí)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(guò)，電流表的指針移動(dòng)，
故答案為：是；組成氫氧燃料電池．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池、電解池工作原理，寫(xiě)電極反應(yīng)式要注意結(jié)合電解質(zhì)溶液書(shū)寫(xiě)，如果電解質(zhì)溶液不同，雖然原料相同，電極反應(yīng)式也不同，如氫氧燃料電池，當(dāng)電解質(zhì)為酸或堿，電極反應(yīng)式就不同．