题目内容
铝和氢氧化钾都是重要的工业产品．请回答：（1）工业冶炼铝的化学方程式是
（2）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，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如何变化
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：（1）工业冶炼铝是利用惰性电极电极熔融氧化铝得到；
（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，阳极氢氧根离子放电；
②电解时，阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极：4H++4e-=2H2↑，其中阴极区H+放电，H+浓度减小，使水的电离平衡向右移动促进水的电离，OH-浓度增大；
③在阴极和阳极之间有阳离子交换膜，只允许阳离子K+和H+通过，这样就在阴极区聚集大量的K+和OH-，从而产生纯的氢氧化钾溶液，所以除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口在阴极区．
（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，阳极氢氧根离子放电；
②电解时，阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极：4H++4e-=2H2↑，其中阴极区H+放电，H+浓度减小，使水的电离平衡向右移动促进水的电离，OH-浓度增大；
③在阴极和阳极之间有阳离子交换膜，只允许阳离子K+和H+通过，这样就在阴极区聚集大量的K+和OH-，从而产生纯的氢氧化钾溶液，所以除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口在阴极区．
解答：
解：（1）工业冶炼铝是利用惰性电极电极熔融氧化铝得到，阳极是氯离子失电子生成氯气，阴极是铝离子得到电子生成铝，反应的化学方程式为2Al2O3
4Al+3O2↑，故答案为：2Al2O3
4Al+3O2↑；
（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，故电解时，阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑，
故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
②阴极：4H++4e-=2H2↑，其中阴极区H+放电，H+浓度减小，使水的电离平衡向右移动促进水的电离，在阴极和阳极之间有阳离子交换膜，只允许阳离子K+和H+通过，留下的OH-浓度增大，阴极附近溶液pH会增大，故答案为：增大；
③在阴极区聚集大量的K+和OH-，从而产生纯的氢氧化钾溶液，除杂后的氢氧化钾溶液从出口B导出，故答案为：B．
| ||
| 冰晶石 |
| ||
| 冰晶石 |
（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，故电解时，阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑，
故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
②阴极：4H++4e-=2H2↑，其中阴极区H+放电，H+浓度减小，使水的电离平衡向右移动促进水的电离，在阴极和阳极之间有阳离子交换膜，只允许阳离子K+和H+通过，留下的OH-浓度增大，阴极附近溶液pH会增大，故答案为：增大；
③在阴极区聚集大量的K+和OH-，从而产生纯的氢氧化钾溶液，除杂后的氢氧化钾溶液从出口B导出，故答案为：B．
点评：本题考查了电解原理的分析应用，关键是根据离子放电顺序判断电解过程中发生的反应理解除杂原理，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，若反应一段时间，5min时铜电极质量增加1.08g，试回答：关于Ca元素和Cl元素的叙述正确的是（ ）
| A、原子序数Ca＞Cl |
| B、原子半径Ca＜Cl |
| C、原子的电子层数Ca＜Cl |
| D、原子最外层电子数Ca＞Cl |
在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：P（g）+Q（g）?R（g）+S（g），下列说法可以充分说明这一反应达到平衡状态的是（ ）
| A、容器内的压强不再变化 |
| B、各物质的浓度相等 |
| C、P、Q、R、S共存 |
| D、用Q表示的正反应速率与用S表示的逆反应速率相等 |