Question

【題目】電化學(xué)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用。請(qǐng)回答：

（1）氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉。鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。

①氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化的主要形式是__。

②負(fù)極反應(yīng)式為__。

③電極表面鍍鉑粉的原因是__。

（2）工業(yè)級(jí)氫氧化鉀的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(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___。

②通電開(kāi)始后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，請(qǐng)簡(jiǎn)述原因___。

③除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口___(填寫(xiě)“A”或“B”)導(dǎo)出。

Answer 1

【答案】化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/span> H2-2e-+2OH-=2H2O 增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快反應(yīng)速率 4OH--4e-=2H2O+O2↑ H+放電，促進(jìn)水的電離，OH-濃度增大 B

【解析】

(1)①原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故答案為：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?/span>

②氫氣在負(fù)極通入，電解質(zhì)溶液顯堿性，則負(fù)極的電極反應(yīng)式H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案為：H2-2e-+2OH-=2H2O；

③根據(jù)題目信息“電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定”可知電極表面鍍鉑粉的原因是為了增大氣體的吸附面積，保證氣體充分參與電極反應(yīng)，加快反應(yīng)速率，故答案為：增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快反應(yīng)速率；

(2)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OH-失去電子，電極反應(yīng)式為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，使得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pH會(huì)增大，故答案為：H+放電，促進(jìn)水的電離，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KOH溶液，除雜后的KOH溶液從B口導(dǎo)出，故答案為：B。