Question

（1）如图是目前世界上比较先进的电解饱和食盐水制碱技术--离子交换膜法示意图．

分别写出①、④、⑤各表示什么物质：①

 

④

 

⑤

 

该电解反应的离子方程式为

 

（2）二甲醚（CH₃OCH₃）直接燃料电池具有启动快、效率高等优点．若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的正极反应为

 

，负极反应为

 

．

Answer 1

考点：电解原理,常见化学电源的种类及其工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）左边与电源的正极相连为阳极，发生：2Cl^─-2e^-=Cl₂↑，则右边为阴极，发生2H⁺+2e^-=H₂↑，电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极（也就是⑤处）补充NaCl，阴极生成OH^-，且Na⁺向阴极移动，则产品烧碱溶液从阴极区（⑥）导出，注意题中阳离子交换膜仅允许Na⁺通过的特点；
（2）燃料电池中燃料在负极上失电子发生氧化反应，正极发生还原反应，书写电极反应，

解答： 解：（1）左边与电源的正极相连为阳极，发生：2Cl^─-2e^-=Cl₂↑，则右边为阴极，发生2H⁺+2e^-=H₂↑，电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极（也就是⑤处）补充NaCl，阴极生成OH^-，且Na⁺向阴极移动，则产品烧碱溶液从阴极区（⑥）导出，注意题中阳离子交换膜仅允许Na⁺通过的特点，电解反应的离子方程式为2Cl^-+2H₂O

电解  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；故答案为：Cl₂；氢氧化钠溶液；饱和食盐水；2Cl^-+2H₂O

电解  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
（2）若电解质为酸性，氧气在正极发生还原反应，O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，二甲醚直接燃料电池的负极反应为二甲醚失电子生成二氧化碳，结合原子守恒和电荷守恒写出电极反应为：CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺，故答案为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺．

点评：本题考查电解原理，侧重于氯碱工业的考查，注意把握题给信息，阳离子交换膜为解答该题的关键，注意审题，题目难度不大．