Question

【題目】電化學在化學工業(yè)有著廣泛的應用，
（1）工業(yè)冶煉鋁的化學方程式是；
（2）工業(yè)級氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換法膜法電解提純．電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜（只允許陽離子通過），其工作原理如圖1所示．
①該電解槽的陽極反應式是；
②除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口（填寫“A”或“B”）導出．
（3）甲醇燃料電池由于其結構簡單、能量轉化率高、對環(huán)境無污染、可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關注．其工作原理如圖2，質(zhì)子交換膜左右兩側的溶液均為1L 1.5mol/L H2SO4溶液． ①通入氣體a的電極是電池的（填“正”或“負”）極，其電極反應式為；
②當電池中有2mol e﹣發(fā)生轉移時，左右兩側溶液的質(zhì)量差值為g．

Answer 1

【答案】
（1）2Al2O3（熔融） 4Al+3O2↑
（2）4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑； B
（3）負； CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+；24
【解析】解：（1）工業(yè)冶煉鋁的化學方程式是2Al2O3（熔融） 4Al+3O2↑，所以答案是：2Al2O3（熔融） 4Al+3O2↑；（2）①該電解槽的陽極反應式是4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，所以答案是：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；

②陽離子向陰極移動，B為除去雜質(zhì)的KOH，則除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口B導出，所以答案是：B；（3）①根據(jù)圖知，交換膜是質(zhì)子交換膜，則電解質(zhì)溶液呈酸性，根據(jù)氫離子移動方向知，通入a的電極為負極、通入b的電極為正極，負極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應，負極反應式為 CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為O2+4e﹣+4H+=2H2O，

所以答案是：負；CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+；

②負極反應式為CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+，當轉移2mol電子時，左側質(zhì)量減輕 ×2×（44﹣32）g=4g，還要有2molH+通過質(zhì)子交換膜進入右側，質(zhì)量減少2g，正極反應式為O2+4H++4e﹣=2H2O，右側質(zhì)量增加32g× ×2=16g，加上轉移過來的2gH+，因此左右兩側溶液的質(zhì)量之差為16g+2g+4g+2g=24g，

所以答案是：24．