Question

（1）如圖是目前世界上比較先進的電解飽和食鹽水制堿技術--離子交換膜法示意圖．

分別寫出①、④、⑤各表示什么物質：①

 

④

 

⑤

 

該電解反應的離子方程式為

 

（2）二甲醚（CH₃OCH₃）直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點．若電解質為酸性，二甲醚直接燃料電池的正極反應為

 

，負極反應為

 

．

Answer 1

考點：電解原理,常見化學電源的種類及其工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）左邊與電源的正極相連為陽極，發(fā)生：2Cl^─-2e^-=Cl₂↑，則右邊為陰極，發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑，電解時，陽極生成氯氣，消耗NaCl，則應在陽極（也就是⑤處）補充NaCl，陰極生成OH^-，且Na⁺向陰極移動，則產品燒堿溶液從陰極區(qū)（⑥）導出，注意題中陽離子交換膜僅允許Na⁺通過的特點；
（2）燃料電池中燃料在負極上失電子發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，書寫電極反應，

解答： 解：（1）左邊與電源的正極相連為陽極，發(fā)生：2Cl^─-2e^-=Cl₂↑，則右邊為陰極，發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑，電解時，陽極生成氯氣，消耗NaCl，則應在陽極（也就是⑤處）補充NaCl，陰極生成OH^-，且Na⁺向陰極移動，則產品燒堿溶液從陰極區(qū)（⑥）導出，注意題中陽離子交換膜僅允許Na⁺通過的特點，電解反應的離子方程式為2Cl^-+2H₂O

電解  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；故答案為：Cl₂；氫氧化鈉溶液；飽和食鹽水；2Cl^-+2H₂O

電解  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
（2）若電解質為酸性，氧氣在正極發(fā)生還原反應，O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，二甲醚直接燃料電池的負極反應為二甲醚失電子生成二氧化碳，結合原子守恒和電荷守恒寫出電極反應為：CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺，故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺．

點評：本題考查電解原理，側重于氯堿工業(yè)的考查，注意把握題給信息，陽離子交換膜為解答該題的關鍵，注意審題，題目難度不大．