Question

14．工业级氢氧化钾熔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4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
②通电后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因H⁺放电，促进水的电离，溶液中的OH^-浓度增大．
③除去杂质后的 氢氧化钾溶液从液体出口B（填“A”或“B“）导出．

Answer 1

分析 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，故电解时阳极电极反应式：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，阴极附近溶液pH会增大，
故答案为：H⁺放电，促进水的电离，溶液中的OH^-浓度增大；
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 本题考查电解原理的应用，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．