Question

工業(yè)品氫氧化鉀溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純．電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜（只允許陽離子通過），其工作原理如圖所示．下列說法不正確的是（　�。�

A、陰極材料可以是Fe，含氧酸根雜質(zhì)不參與電極上放電

B、該電解槽的陽極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

C、通電后，該電解槽陰極附近溶液pH會減小

D、除去雜質(zhì)后氫氧化鉀溶液從出口B導(dǎo)出

Answer 1

分析：用陽離子交換膜電解法除去工業(yè)品氫氧化鉀溶液中的雜質(zhì)含氧酸根，相當(dāng)于電解水，故電解時，陽極：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極：4H⁺+4e^-=2H₂↑，其中陰極區(qū)H⁺放電，H⁺濃度減小，使水的電離平衡向右移動促進(jìn)水的電離，OH^-濃度增大．在陰極和陽極之間有陽離子交換膜，只允許陽離子K⁺和H⁺通過，這樣就在陰極區(qū)聚集大量的K⁺和OH^-，從而產(chǎn)生純的氫氧化鉀溶液．

解答：解：用陽離子交換膜電解法除去工業(yè)品氫氧化鉀溶液中的雜質(zhì)含氧酸根，相當(dāng)于電解水，故電解時，陽極：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極：4H⁺+4e^-=2H₂↑，其中陰極區(qū)H⁺放電，H⁺濃度減小，使水的電離平衡向右移動促進(jìn)水的電離，OH^-濃度增大．在陰極和陽極之間有陽離子交換膜，只允許陽離子K⁺和H⁺通過，這樣就在陰極區(qū)聚集大量的K⁺和OH^-，從而產(chǎn)生純的氫氧化鉀溶液，
A．陰極材料不反應(yīng)反應(yīng)，可以是Fe，由上述分析中可知，電解除雜過程相當(dāng)于電解水，陽離子K⁺和H⁺通過，這樣就在陰極區(qū)聚集大量的K⁺和OH^-，從而產(chǎn)生純的氫氧化鉀溶液，故含氧酸根雜質(zhì)不參與電極上放電，故A正確；
B．由上述分析可知，電解除雜過程相當(dāng)于電解水，陽極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故B正確；
C．陰極：4H⁺+4e^-=2H₂↑，其中陰極區(qū)H⁺放電，H⁺濃度減小，使水的電離平衡向右移動促進(jìn)水的電離，OH^-濃度增大，陰極附近溶液pH會增大，故C錯誤；
D．在陰極區(qū)聚集大量的K⁺和OH^-，從而產(chǎn)生純的氫氧化鉀溶液，除雜后的氫氧化鉀溶液從出口B導(dǎo)出，故D正確，
故選C．

點(diǎn)評：本題考查電解原理與應(yīng)用，難度中等，關(guān)鍵是根據(jù)離子放電順序判斷電解過程中發(fā)生的反應(yīng)理解除雜原理．