Question

10．氫氧化鉀是重要的工業產品．工業品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質，可用離子交換膜法電解提純．電解槽內裝有陽離子交換膜（只允許陽離子通過），其工作原理如圖所示．請回答：
（1）該電解槽的陽極反應式是4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
（2）通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因H⁺放電，促進水的電離，溶液中的OH^-濃度增大
（3）從B出口的液體是除去雜質后的氫氧化鉀溶液．

Answer 1

分析 （1）用陽離子交換膜電解法除去工業品氫氧化鉀溶液中的雜質含氧酸根，相當于電解水，陽極氫氧根離子放電；
（2）電解時陰極區H⁺放電，H⁺濃度減小，使水的電離平衡向右移動促進水的電離，OH^-濃度增大；
（3）在陰極和陽極之間有陽離子交換膜，只允許陽離子K⁺和H⁺通過，這樣就在陰極區聚集大量的K⁺和OH^-，從而產生純的氫氧化鉀溶液，所以除去雜質后的氫氧化鉀溶液從溶液出口在陰極區．

解答 解：（1）用陽離子交換膜電解法除去工業品氫氧化鉀溶液中的雜質含氧酸根，相當于電解水，陽極發生氧化反應，故電解時陽極電極反應式：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（2）陰極電極反應式：4H⁺+4e^-=2H₂↑，其中陰極區H⁺放電，H⁺濃度減小，使水的電離平衡向右移動促進水的電離，溶液中OH^-濃度增大，陰極附近溶液pH會增大，
故答案為：H⁺放電，促進水的電離，溶液中的OH^-濃度增大；
（3）在陰極區聚集大量的K⁺和OH^-，從而產生純的氫氧化鉀溶液，除雜后的氫氧化鉀溶液從出口B導出，
故答案為：除去雜質后的氫氧化鉀溶液．

點評 本題考查電解原理的應用，關鍵是根據離子放電順序判斷電解過程中發生的反應，理解除雜原理，題目難度中等．