Question

A、B為充滿KOH溶液的兩只試管．切斷K₁，合閉K₂、K₃，通直流電，電解一段時(shí)間后A、B中均有氣體產(chǎn)生．裝置如圖．回答下列問(wèn)題：
（1）電源的a極為

 

極（填“正”或“負(fù)”）．
（2）在濕的Na₂SO₄濾紙條中心滴KMnO₄溶液，紫色向

 

（填“C”或“D”）方向移動(dòng)．
（3）寫(xiě)出A中的電極反應(yīng)式：

 

．
（4）若電解一段時(shí)間后，A和B中均有氣體包圍電極．此時(shí)切斷K₂和K₃，閉合K₁，則電流表的指針移動(dòng)，原因

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：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；電解時(shí)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)；電解氫氧化鉀溶液時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為4OH-4e^-=2H₂O+O₂↑，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↑，故答案為：4OH-4e^-=2H₂O+O₂↑；
（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：組成氫氧燃料電池．

點(diǎn)評(píng)：該題綜合考查原電池和電解池知識(shí)，是高考中的常見(jiàn)題型和重要的考點(diǎn)之一，屬于中等難度的試題．試題綜合性強(qiáng)，難易適中，貼近高考，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率．