Question

4．一種將燃料電池與電解池組合制備KMnO₄的裝置如圖所示（電極甲、乙、丙、丁均為惰性電極）．該裝置工作時(shí)，下列說法不正確的是（　�。�

• A． 乙電極附近溶液的pH減小
• B． 電極丁的反應(yīng)式為：MnO₄^2--e^-═MnO₄^-
• C． KOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：c%＞a%＞b%
• D． 導(dǎo)線中有2 mol電子通過時(shí)，理論上有2 mol K⁺移入陰極區(qū)

Answer 1

分析 根據(jù)圖片知，整個(gè)裝置是原電池和電解池組合的裝置，左邊為燃料電池，右邊為電解池，甲通入氧氣為正極，乙通入X氣體為負(fù)極，且與乙相連的丙為陰極，氫離子得電子放出氫氣，則X為氫氣；電解池中，電解K₂MnO₄溶液時(shí)，丁與正極相連為陽(yáng)極，MnO₄^2-失電子生成MnO₄^-，據(jù)此分析解答．

解答 解：A、根據(jù)以上分析，乙通入氫氣氣體為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，所以乙電極附近溶液的pH減小，故A正確；
B、丁與正極相連為陽(yáng)極，MnO₄^2-失電子生成MnO₄^-，反應(yīng)式為：MnO₄^2--e^-═MnO₄^-，故B正確；
C、燃料電池中的離子膜只允許陽(yáng)離子通過，而燃料電池中正極氧氣得到電子產(chǎn)生OH^-，所以反應(yīng)后氫氧化鉀的濃度升高，即c%大于b%，負(fù)極氫氣失電子生成氫離子消耗氫氧根離子，所以b%＞a%，得到c%＞b%＞a%，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)得失電子守恒，則導(dǎo)線中有2 mol電子通過時(shí)，理論上有2 mol K⁺移入陰極區(qū)，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池與電解池，明確電極的判斷及發(fā)生的電極反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，注意利用電子守恒進(jìn)行計(jì)算，注重基礎(chǔ)知識(shí)的考查，題目難度不大．