Question

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

分別寫出①、④、⑤各表示什么物質(zhì)：①

 

④

 

⑤

 

該電解反應(yīng)的離子方程式為

 

（2）二甲醚（CH₃OCH₃）直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)．若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的正極反應(yīng)為

 

，負(fù)極反應(yīng)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理,常見化學(xué)電源的種類及其工作原理

專題：電化學(xué)專題

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

解答： 解：（1）左邊與電源的正極相連為陽(yáng)極，發(fā)生：2Cl^─-2e^-=Cl₂↑，則右邊為陰極，發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑，電解時(shí)，陽(yáng)極生成氯氣，消耗NaCl，則應(yīng)在陽(yáng)極（也就是⑤處）補(bǔ)充NaCl，陰極生成OH^-，且Na⁺向陰極移動(dòng)，則產(chǎn)品燒堿溶液從陰極區(qū)（⑥）導(dǎo)出，注意題中陽(yáng)離子交換膜僅允許Na⁺通過的特點(diǎn)，電解反應(yīng)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(zhì)為酸性，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為二甲醚失電子生成二氧化碳，結(jié)合原子守恒和電荷守恒寫出電極反應(yīng)為：CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺，故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電解原理，側(cè)重于氯堿工業(yè)的考查，注意把握題給信息，陽(yáng)離子交換膜為解答該題的關(guān)鍵，注意審題，題目難度不大．