Question

12．工业上常用高浓度的K₂CO₃ 溶液吸收CO₂，得溶液X，再利用电解法使K₂CO₃ 溶液再生，其装置示意图如下：
（1）在阳极区发生的反应包括4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑（或2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑）和H⁺+HCO₃^-═H₂O+CO₂↑．
（2）简述CO₃^2-在阴极区再生的原理HCO₃^-存在电离平衡：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，阴极H⁺放电，浓度减小平衡右移（或溶液中H⁺放电，增大了OH^-浓度，与HCO₃^-反应，从而使CO₃^2-再生）．

Answer 1

分析 （1）装置图分析与电源正极相连的为电解池的阳极，与电源负极相连的为电解池的阴极，阳极上是氢氧根离子失电子生成氧气；
（2）阴极H⁺放电OH^-浓度增大，OH^-与HCO₃^-反应生成CO₃^2-，CO₃^2-再生．

解答 解：（1）装置图分析与电源正极相连的为电解池的阳极，与电源负极相连的为电解池的阴极，阳极上是氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑（或2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑），生成的氢离子与HCO₃^-反应生成二氧化碳气体，
故答案为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑（或2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑）；
（2）在阴极区，溶液中H⁺放电，破坏水的电离平衡，OH^-浓度增大，OH^-与HCO₃^-反应生成CO₃^2-，所以CO₃^2-再生，
故答案为：HCO₃^-存在电离平衡：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，阴极H⁺放电，浓度减小平衡右移（或溶液中H⁺放电，增大了OH^-浓度，与HCO₃^-反应，从而使CO₃^2-再生）．

点评 本题考查了原电池原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，答题时注意审题，把握离子的变化以及电极方程式的书写，题目难度不大．