Question

现有一套电化学装置，如下图所示，E 为沾有 Na₂SO₄溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A、B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电源的电极。M、N是用多微孔的 Ni 制成的电极材料，它在碱性溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的 KMnO₄溶液，断开K，接通外电源一段时间后，C、D中有气体产生。

（1）S为________（填“正”或“负”)极。

（2）A极附近溶液的现象是______________，   B 极附近发生的电极反应式为___________。

（3）滤纸上的紫色点向______（填“A”或“B”)方移动。

（4）当 C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，D中的电极为________ （填“正”或“负”)极，电极反应式为___________________________。

Answer

（1）正 （2）溶液由无色逐渐变红色， 4OH－－4e－=2H2O＋O2↑

（3）B （4）正， O2 +4e－＋2H2O=4OH－

【解析】

试题分析：（1）闭合K，通直流电，电极C、D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，C极上气体体积是D极上气体体积的2倍，所以C极上得氢气，D极上得到氧气，故R是负极，S是正极，所以B极是阳极，A极是阴极；

（2）A极是阴极，电解高锰酸钾时，在该极上放电的是氢离子，所以该极上碱性增强，酚酞显红色，B极是阳极，该极附近发生的电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；

（3）浸有高锰酸钾的滤纸和电极A、B与电源也构成了电解池，因为R是负极，S是正极，所以B极是阳极，A极是阴极，电解质溶液中的阴离子高锰酸跟离子向阳极移动，所以B极呈紫色，故答案为B；

（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，构成氢氧燃料电池，在燃料电池中，C中氢气为负极，D中氧气作正极，电极反应式为为O2+2H2O+4e-=4OH-。

考点：考查原电池、电解池工作原理。