Question

如图装置，A、B中电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在湿的Na₂SO₄滤纸条上的铂夹；电源有a、b两极．若A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中．切断K₁，合闭K₂、K₃通直流电，回答下列问题：

（1）判断电源的两极，a为____________极。

（2）在湿的Na₂SO₄溶液滤纸条中心的KMnO₄液滴，过一段时间，现象为_________________。

（3）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，合闭K₁，则电流表的指针____________(填是或否)偏转；若偏转，则此时A极电极反应式为______________________。

Answer

（1）负（2）紫色向D方向移动，两极有气体产生

（3）是 2H2O+O2+4e-=4OH-

【解析】

试题分析：（1）切断K1，合闭K2、K3通直流电，电极A、B及氢氧化钾溶液构成电解池，根据离子的放电顺序，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，分别生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2：1，通过图象知，B极上气体体积是A极上气体体积的2倍，所以B极上得氢气，A极上得到氧气，所以B极是阴极，A极是阳极，故a是负极；（2）浸有硫酸钠的滤纸和电极C、D与电源也构成了电解池，因为a是负极，b是正极，所以C是阴极，D是阳极，电解质溶液中的阳离子钾离子向阴极移动，阴离子高锰酸根离子向阳极移动，所以D极呈紫色；电解质溶液中氢离子和氢氧根离子放电，所以在两极上都得到气体；（3）切断K2、K3，合闭K1，电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极．此装置构成氢氧燃料原电池，所以有电流通过，电流表的指针移动．此时A电极为电池的正极，电极为式为2H2O+O2+4e-=4OH-；

【考点定位】考查原电池、电解池工作原理

【名师点晴】本题解题关键是从装置图中准确读出信息，电解池中惰性电极电解KOH溶液就是电解水，阴阳极的电解产物是氢气和氧气，两者体积比为2:1，因此可根据实验现象判断A中气体为氧气，是氧化产物，则A为电解池的阳极，对应的电源b为正极；切断K2、K3，合闭K1是形成的氢氧燃料电池，通氧气的极为原电池的正极，结合电解质溶液为KOH，写电极反应式，据此分析作答。