Question

【題目】現有一套電化學裝置，如下圖所示，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為電源的電極。M、N是用多微孔的 Ni 制成的電極材料，它在堿性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，斷開K，接通外電源一段時間后，C、D中有氣體產生。

（1）S為________（填“正”或“負”)極。

（2）A極附近溶液的現象是______________， B 極附近發生的電極反應式為___________。

（3）濾紙上的紫色點向______（填“A”或“B”)方移動。

（4）當 C、D里的氣體產生到一定量時，切斷外電源并接通開關K，經過一段時間，C、D中氣體逐漸減少，D中的電極為________ （填“正”或“負”)極，電極反應式為___________________________。

Answer 1

【答案】（1）正 （2）溶液由無色逐漸變紅色， 4OH－－4e－=2H2O＋O2↑

（3）B （4）正， O2 +4e－＋2H2O=4OH－

【解析】

試題分析：（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；

（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，該極附近發生的電極反應式為：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B；

（4）當C、D里的氣體產生到一定量時，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，C中氫氣為負極，D中氧氣作正極，電極反應式為為O2+2H2O+4e-=4OH-。