Question

【题目】电化学技术在工业生产中有着重要的作用。请回答：

（1）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉。铂吸附气体的能力强，性质稳定。

①氢氧燃料电池能量转化的主要形式是__。

②负极反应式为__。

③电极表面镀铂粉的原因是__。

（2）工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示。

①该电解槽的阳极反应式是___。

②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因___。

③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口___(填写“A”或“B”)导出。

Answer 1

【答案】化学能转变为电能 H2-2e-+2OH-=2H2O 增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快反应速率 4OH--4e-=2H2O+O2↑ H+放电，促进水的电离，OH-浓度增大 B

【解析】

(1)①原电池是把化学能转化为电能的装置，故答案为：化学能转变为电能；

②氢气在负极通入，电解质溶液显碱性，则负极的电极反应式H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O；

③根据题目信息“电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定”可知电极表面镀铂粉的原因是为了增大气体的吸附面积，保证气体充分参与电极反应，加快反应速率，故答案为：增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快反应速率；

(2)①用阳离子交换膜电解法除去工业品氢氧化钾溶液中的杂质含氧酸根，相当于电解水，阳极发生氧化反应，故电解时阳极OH-失去电子，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；

②阴极电极反应式4H++4e-=2H2↑，其中阴极区H+放电，H+浓度减小，使得水的电离平衡向右移动促进水的电离，溶液中OH-浓度增大，阴极附近pH会增大，故答案为：H+放电，促进水的电离，OH-浓度增大；

③在阴极区聚集大量的K+和OH-，从而产生纯的KOH溶液，除杂后的KOH溶液从B口导出，故答案为：B。