Question

（2011?東城區(qū)模擬）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，K為開關．C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液．若在濾紙中央點上一滴紫色的KMnO₄溶液，K打開，接通電源一段時間后，C、D中有氣體產(chǎn)生．
（1）R為

負

（填“正”或“負”）極．
（2）A附近溶液的現(xiàn)象是

溶液變紅

，B附近發(fā)生的電極反應式為

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

．
（3）濾紙上的紫色點向哪方移動

B

（填A或B）．
（4）當C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時，切斷外電源并接通開關K，經(jīng)過一段時間，C、D中氣體逐漸減少，C中的電極為

負

（填“正”或“負”）極，電極反應式為

2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)C、D兩電極得到的氣體體積判斷電極名稱，從而確定電源R、S電極名稱；
（2）先判斷A、B 的電極名稱，根據(jù)電解池的工作原理來書寫電極反應式；
（3）根據(jù)電解池的工作原理判斷電解時溶液中離子的移動方向；
（4）根據(jù)原電池中燃料電池的工作原理和規(guī)律來回答．

解答：解：（1）閉合K，通直流電，電極C、D及氫氧化鉀溶液構成電解池，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，C極上氣體體積是D極上氣體體積的2倍，所以C極上得氫氣，D極上得到氧氣，故R是負極，S是正極，所以B極是陽極，A極是陰極．
故答案為：負；
（2）A極是陰極，電解高錳酸鉀時，在該極上放電的是氫離子，所以該極上堿性增強，酚酞顯紅色，B極是陽極，該極附近發(fā)生的電極反應式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：溶液變紅；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）浸有高錳酸鉀的濾紙和電極A、B與電源也構成了電解池，因為R是負極，S是正極，所以B極是陽極，A極是陰極，電解質(zhì)溶液中的陰離子高錳酸跟離子向陽極移動，所以B極呈紫色，故答案為：紫色向B方向移動；
（4）當C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時，切斷外電源并接通開關K，構成氫氧燃料電池，在燃料電池中，燃料氫氣為負極，在堿性環(huán)境下的電極反應式為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O，C中的電極作負極，氧氣作正極，故答案為：負；2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O．

點評：本題考查了原電池、電解池工作原理，寫電極反應式要注意結合電解質(zhì)溶液書寫，如果電解質(zhì)溶液不同，雖然原料相同，電極反應式也不同，如氫氧燃料電池，當電解質(zhì)為酸或堿，電極反應式就不同．