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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

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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.
作业帮
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.
▼优质解答
答案和解析
(1)工业冶炼铝的化学方程式是2Al2O3(熔融)
   电解   
.
冰晶石
4Al+3O2↑,故答案为:2Al2O3(熔融)
   电解   
.
冰晶石
4Al+3O2↑;
(2)①该电解槽的阳极反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为: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,故答案为: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,
故答案为: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
1
6
×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×
1
4
×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,
故答案为:24.
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