Question

1．在如图所示装置中，试管A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为两个铂夹夹在被Na₂SO₄溶液浸湿的滤纸条上，滤纸条的中部滴有KMnO₄液滴；电极有a、b 两极．若在A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中，断开K₁，闭合K₂、K₃，通直流电，实验现象如图所示，则：

（1）标出电源的正负极：a 为负极
（2）在湿的Na₂SO₄滤纸条的中部的KMnO₄液滴处发生紫色向D方向移动的现象
（4）若电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极，此时断开K₂、K₃，闭合K₁，则检流计的指针是否移动是（填是或否），其理由是形成了氢氧燃料电池．

Answer 1

分析 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．若在A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中，切断K₁，闭合K₂、K₃，通直流电，AB、CD处是电解原理的应用，依据AB中气体体积变化分析，电解的是水，A端产生氧气，电解池的阳极，B端是氢气，为电解池的阴极，则a为电源的负极，b为电源正极；
（1）B端是氢气，为电解池的阴极，则a为电源的负极；
（2）先判断C、D 的电极名称，判断电解时溶液中离子的移动方向；
（3）若电解一段时间，A、B中均有气体包围电极．此时切断K₂、K₃，闭合K₁，电流表的指针偏转，说明AB中形成的氢氧燃料电池，依据原电池原理分析判断；

解答 解：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．若在A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中，切断K₁，闭合K₂、K₃，通直流电，AB、CD处是电解原理的应用，依据AB中气体体积变化分析，电解的是水，A端产生氧气，电解池的阳极，B端是氢气，为电解池的阴极，则a为电源的负极，b为电源正极；
（1）B端是氢气，为电解池的阴极，则a为电源的负极，故答案为：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，故答案为：紫色向D方向移动；
（3）若电解一段时间，A、B中均有气体包围电极切断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，故答案为：是；形成了氢氧燃料电池．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，能正确判断原电池和电解池是解本题关键，知道各个电极上发生的反应，题目难度中等．