Question

（1）离子交换膜法电解饱和食盐水制碱技术已经广泛应用于工业化生产，电解槽中涂有镍涂层的碳钢网和金属钛网（惰性电极）作两极。其中涂有镍涂层的碳钢网作___________极，其电极反应方程式为______________________________________________。由于饱和食盐水中含有泥沙、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。若选用下列物质及操作方法精制食盐水，其操作的先后顺序是_______（填序号）。

①过滤  ②NaOH  ③BaCl₂  ④盐酸  ⑤Na₂CO₃

当电解1 L饱和食盐水，转移的电子数为_____________mol时，理论上有1 mol NaOH生成。

（2）摩托罗拉公司研发了一种由甲醇（CH₃OH）和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池。若放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO₂被碱充分吸收生成。则该电池反应的总离子方程式为________________________________________；甲醇在_____________极发生_____________反应。

Answer 1

（1）阴  2H⁺+2e^-====H₂↑  ③⑤②①④  1

（2）2CH₃OH+3O₂+4OH^-====2+6H₂O  负  氧化

解析：涂有镍涂层的碳钢网是活性电极，只能作为该电解池的阴极，其电极反应式为2H⁺+2e^-====H₂↑。粗食盐水中所含四种杂质离子各自除去的方法如下：Ca²⁺ （余）CO₂↑，Mg²⁺OH^-（余）H₂O，Fe³⁺OH^-（余）H₂O,Ba²⁺（余）（余）CO₂↑，的除去方法中已决定了BaCl₂、Na₂CO₃、HCl的加入顺序，Fe³⁺、Mg²⁺的除去方法决定了NaOH在HCl前加入，考虑到Ca(OH)₂为微溶物，需用Na₂CO₃除Ca²⁺后再加NaOH，则NaOH应在Na₂CO₃之后加入。综合以上分析，可得合理的操作顺序为③⑤②①④。关系式NaOH—e^-，转移1 mol e^-时理论上有1 mol NaOH生成。（2）该原电池中自发的氧化还原反应为2CH₃OH+3O₂====2CO₂+4H₂O,CO₂进一步被强碱（设为NaOH）溶液吸收，CO₂+2NaOH====Na₂CO₃+H₂O,消去CO₂得总方程式为2CH₃OH+3O₂+4NaOH====2Na₂CO₃+6H₂O，改写为离子方程式为2CH₃OH+3O₂+4OH^-==== 2+6H₂O。甲醇是原电池反应中的还原剂，其在负极上发生氧化反应。