Question

【题目】电化学在化学工业有着广泛的应用，
（1）工业冶炼铝的化学方程式是；
（2）工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换法膜法电解提纯．电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图1所示．
①该电解槽的阳极反应式是；
②除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口（填写“A”或“B”）导出．
（3）甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．其工作原理如图2，质子交换膜左右两侧的溶液均为1L 1.5mol/L H2SO4溶液． ①通入气体a的电极是电池的（填“正”或“负”）极，其电极反应式为；
②当电池中有2mol e﹣发生转移时，左右两侧溶液的质量差值为g．

Answer 1

【答案】
（1）2Al2O3（熔融） 4Al+3O2↑
（2）4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑； B
（3）负； CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+；24
【解析】解：（1）工业冶炼铝的化学方程式是2Al2O3（熔融） 4Al+3O2↑，所以答案是：2Al2O3（熔融） 4Al+3O2↑；（2）①该电解槽的阳极反应式是4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，所以答案是：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；

②阳离子向阴极移动，B为除去杂质的KOH，则除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口B导出，所以答案是：B；（3）①根据图知，交换膜是质子交换膜，则电解质溶液呈酸性，根据氢离子移动方向知，通入a的电极为负极、通入b的电极为正极，负极上甲醇失去电子发生氧化反应，负极反应式为 CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e﹣+4H+=2H2O，

所以答案是：负；CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+；

②负极反应式为CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+，当转移2mol电子时，左侧质量减轻 ×2×（44﹣32）g=4g，还要有2molH+通过质子交换膜进入右侧，质量减少2g，正极反应式为O2+4H++4e﹣=2H2O，右侧质量增加32g× ×2=16g，加上转移过来的2gH+，因此左右两侧溶液的质量之差为16g+2g+4g+2g=24g，

所以答案是：24．