Question

一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO₄的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。该装置工作时，下列说法不正确的是

A.甲为正极，丙为阴极

B.丁极的电极反应式为－e^－===

C.KOH溶液的质量分数：c%>b%>a%

D.标准状况下，甲电极上每消耗22.4L气体时，理论上有2molK⁺移入阴极区

Answer

D

【解析】

分析装置的特点，可知左边是燃料电池，右边是电解池；通入氧气的电极甲是电池的正极，与甲相连的电极丁是电解池的阳极，则丁电极上被氧化为；丙电极是电解池的阴极，溶液中氢离子在阴极被还原为氢气，所以气体X是氢气。

A．燃料电池中通入氧气的电极为电池的正极，与电源正极相接的一极为电解池的阳极，所以丙电极为阴极，故A正确；
B．丁是电解池的阳极，失去电子被氧化为，电极反应式为－eˉ=，故B正确；
C．丙电极为阴极，电极反应为2H2O+2e－=2OH－+H2↑，甲电极的反应式为O2+2H2O+4e－=4OH－，乙电极的反应式为H2+2OH－－2e－=2H2O，则甲电极附近始终生成KOH并且不消耗，所以c%＞b%，丙电极附近也始终生成KOH，所以b%＞a%，故大小关系为c%＞b%＞a%，故C正确；
D．标准状况下，甲电极每消耗22.4L即1mol氧气时，转移4mol电子，并且K+与电子所带电荷相等，所以理论上有4molK+进入阴极区，故D错误；
故选：D。