Question

工業(yè)品氫氧化鉀溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純．電解槽內(nèi)裝有陽(yáng)離子交換膜（只允許陽(yáng)離子通過(guò)），其工作原理如圖所示．下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

A、陰極材料可以是Fe，含氧酸根雜質(zhì)不參與電極上放電

B、該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

C、通電后，該電解槽陰極附近溶液pH會(huì)減小

D、除去雜質(zhì)后氫氧化鉀溶液從出口B導(dǎo)出

Answer 1

分析：用陽(yáng)離子交換膜電解法除去工業(yè)品氫氧化鉀溶液中的雜質(zhì)含氧酸根，相當(dāng)于電解水，故電解時(shí)，陽(yáng)極：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極：4H⁺+4e^-=2H₂↑，其中陰極區(qū)H⁺放電，H⁺濃度減小，使水的電離平衡向右移動(dòng)促進(jìn)水的電離，OH^-濃度增大．在陰極和陽(yáng)極之間有陽(yáng)離子交換膜，只允許陽(yáng)離子K⁺和H⁺通過(guò)，這樣就在陰極區(qū)聚集大量的K⁺和OH^-，從而產(chǎn)生純的氫氧化鉀溶液．

解答：解：用陽(yáng)離子交換膜電解法除去工業(yè)品氫氧化鉀溶液中的雜質(zhì)含氧酸根，相當(dāng)于電解水，故電解時(shí)，陽(yáng)極：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極：4H⁺+4e^-=2H₂↑，其中陰極區(qū)H⁺放電，H⁺濃度減小，使水的電離平衡向右移動(dòng)促進(jìn)水的電離，OH^-濃度增大．在陰極和陽(yáng)極之間有陽(yáng)離子交換膜，只允許陽(yáng)離子K⁺和H⁺通過(guò)，這樣就在陰極區(qū)聚集大量的K⁺和OH^-，從而產(chǎn)生純的氫氧化鉀溶液，
A．陰極材料不反應(yīng)反應(yīng)，可以是Fe，由上述分析中可知，電解除雜過(guò)程相當(dāng)于電解水，陽(yáng)離子K⁺和H⁺通過(guò)，這樣就在陰極區(qū)聚集大量的K⁺和OH^-，從而產(chǎn)生純的氫氧化鉀溶液，故含氧酸根雜質(zhì)不參與電極上放電，故A正確；
B．由上述分析可知，電解除雜過(guò)程相當(dāng)于電解水，陽(yáng)極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故B正確；
C．陰極：4H⁺+4e^-=2H₂↑，其中陰極區(qū)H⁺放電，H⁺濃度減小，使水的電離平衡向右移動(dòng)促進(jìn)水的電離，OH^-濃度增大，陰極附近溶液pH會(huì)增大，故C錯(cuò)誤；
D．在陰極區(qū)聚集大量的K⁺和OH^-，從而產(chǎn)生純的氫氧化鉀溶液，除雜后的氫氧化鉀溶液從出口B導(dǎo)出，故D正確，
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電解原理與應(yīng)用，難度中等，關(guān)鍵是根據(jù)離子放電順序判斷電解過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)理解除雜原理．