Question

14．工業(yè)級(jí)氫氧化鉀熔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(yáng)離子交換膜（只允許陽(yáng)離子通過(guò)），其工作原理如圖所示．

①該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式是4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
②通電后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，請(qǐng)簡(jiǎn)述原因H⁺放電，促進(jìn)水的電離，溶液中的OH^-濃度增大．
③除去雜質(zhì)后的 氫氧化鉀溶液從液體出口B（填“A”或“B“）導(dǎo)出．

Answer 1

分析 ①用陽(yáng)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，陽(yáng)極氫氧根離子放電；
②電解時(shí)陰極區(qū)H⁺放電，H⁺濃度減小，使水的電離平衡向右移動(dòng)促進(jìn)水的電離，OH^-濃度增大；
③在陰極和陽(yáng)極之間有陽(yáng)離子交換膜，只允許陽(yáng)離子K⁺和H⁺通過(guò)，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，所以除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從溶液出口在陰極區(qū)．

解答 解：①用陽(yáng)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，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故電解時(shí)陽(yáng)極電極反應(yīng)式：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
②陰極電極反應(yīng)式：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(dòng)促進(jìn)水的電離，溶液中OH^-濃度增大，陰極附近溶液pH會(huì)增大，
故答案為：H⁺放電，促進(jìn)水的電離，溶液中的OH^-濃度增大；
③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，
故答案為：B．

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