Question

工業上電解制堿的技術是用陽離子交換膜法，主要原料是飽和食鹽水。下圖為陽離子交換膜法電解原理示意圖：
請回答下列問題：

（1）A極為電解槽的________極，B極的材料工業上常采用的是生活中常見的金屬，但有大量損耗，其主要原因是                    。（填“吸氧腐蝕”或“析氫腐蝕”）
（2）電解槽中部的陽離子交換膜把電解槽隔成了陰極室和陽極室，這種陽離子交換膜，只允許溶液中的__________通過（填寫下列微粒的編號）。
①H₂，②Cl₂，③H⁺，④Cl^-，⑤Na⁺，⑥OH^-。
（3）若上述電解過程中用陰離子交換膜代替陽離子交換膜（已知：3Cl₂ +6OH^-==5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O），下列說法正確的組合是          。

A．電解結束時，右側溶液中含有ClO3—

B．電解槽內發生反應的總化學方程式為：NaCl + 3H2O NaClO3 + 3H2↑

C．用陰離子交換膜后，電解槽內兩個電極發生的電極反應與原來一樣

D．用陰離子交換膜后，陽離子的定向移動方向與原來相反

（4）已知某電解槽每小時加入10%的氫氧化鈉溶液a kg，每小時能產生標準狀況下的氯氣b L，則電解后流出的氫氧化鈉溶液（密度為d g·cm^-3）的物質的量濃度為（理論計算，需化簡）               mol/L。

Answer 1

解析試題分析：由圖可知，陽離子從左邊流向右邊，在電解池中，電解質溶液中的陽離子流向陰極，陰離子流向陽極。因此A做陽極，B做陰極。空氣中會存在大量的氧氣及水蒸氣，因此該金屬大量損耗的主要原因是發生了吸氧腐蝕。陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過因此（2）陽離子交換膜只允許③⑤通過。換成陰離子后，陰離子還是向陰極移動，所以ClO₃^—向右移動，再據電解池中陰陽離子的放電順序，可知，在陽極中是氯離子失去電子生產氯氣，在陰極中是氫離子得到電子生成氫氣，因此電解槽內發生反應的總化學方程式為：NaCl + 3H₂O  NaClO₃ + 3H₂↑。離子交換膜不能改變電極反應式，也不能改變陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動的事實，因此為（3）為ABC選項。（4）利用公式濃度等于1000乘以密度乘以質量分數再除以摩爾質量求得出來
考點：考查電解池及物質的量濃度的相關知識點