Question

【題目】電化學技術在工業生產中有著重要的作用。請回答：

（1）氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置。如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉。鉑吸附氣體的能力強，性質穩定。

①氫氧燃料電池能量轉化的主要形式是__。

②負極反應式為__。

③電極表面鍍鉑粉的原因是__。

（2）工業級氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過)，其工作原理如圖所示。

①該電解槽的陽極反應式是___。

②通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因___。

③除去雜質后的氫氧化鉀溶液從液體出口___(填寫“A”或“B”)導出。

Answer 1

【答案】化學能轉變為電能 H2-2e-+2OH-=2H2O 增大電極單位面積吸附H2、O2分子數，加快反應速率 4OH--4e-=2H2O+O2↑ H+放電，促進水的電離，OH-濃度增大 B

【解析】

(1)①原電池是把化學能轉化為電能的裝置，故答案為：化學能轉變為電能；

②氫氣在負極通入，電解質溶液顯堿性，則負極的電極反應式H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案為：H2-2e-+2OH-=2H2O；

③根據題目信息“電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩定”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，加快反應速率，故答案為：增大電極單位面積吸附H2、O2分子數，加快反應速率；

(2)①用陽離子交換膜電解法除去工業品氫氧化鉀溶液中的雜質含氧酸根，相當于電解水，陽極發生氧化反應，故電解時陽極OH-失去電子，電極反應式為4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案為：4OH--4e-=2H2O+O2↑；

②陰極電極反應式4H++4e-=2H2↑，其中陰極區H+放電，H+濃度減小，使得水的電離平衡向右移動促進水的電離，溶液中OH-濃度增大，陰極附近pH會增大，故答案為：H+放電，促進水的電離，OH-濃度增大；

③在陰極區聚集大量的K+和OH-，從而產生純的KOH溶液，除雜后的KOH溶液從B口導出，故答案為：B。