Question

【題目】將氯堿工業與燃料電池聯合能夠有效降低能源消耗，如圖是該工藝的圖示（電源及電極未標出），請回答下列問題：

（1）電解飽和食鹽水（氯堿工業）的化學方程式為 ．
（2）物質X為 ， 裝置Ⅰ和Ⅱ中屬于燃料電池的是 ．
（3）裝置Ⅰ中，NaOH溶液濃度m%n% （填“＞”或“＜”）．
（4）利用裝置Ⅱ可獲得10mol/L鹽酸，該產品出口為（填“A”或“B”），請說明理由 ．

Answer 1

【答案】
（1）2NaCl+2H2O ?2NaOH+H2↑+Cl2↑
（2）Cl2；Ⅱ
（3）＜
（4）A；正極發生反應Cl2+2e﹣=2Cl﹣ ， 負極發生反應H2﹣2e﹣=2H+ ， H+從負極經陽離子膜移動到正極，鹽酸濃度增大
【解析】解：（1.）電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣與氯氣，反應方程式為：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以答案是：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（2.）裝置I為電解食鹽水，裝置Ⅱ為燃料電池，可知裝置I左側為陽極，右側為陰極，則物質X為氯氣，物質Y為氫氣，裝置Ⅱ中屬于燃料電池，所以答案是：Cl2；Ⅱ；
（3.）裝置I右側是水放電生成氫氣與氫氧化鈉，電解過程中氫氧化鈉溶液濃度增大，即NaOH溶液濃度m%＜n%，所以答案是：＜；
（4.）裝置Ⅱ中左側為正極，正極發生反應Cl2+2e﹣=2Cl﹣ ， 右側為負極，負極發生反應H2﹣2e﹣=2H+ ， H+從負極經陽離子膜移動到正極，左側鹽酸濃度增大，故濃鹽酸從A口排出，所以答案是：A；正極發生反應Cl2+2e﹣=2Cl﹣ ， 負極發生反應H2﹣2e﹣=2H+ ， H+從負極經陽離子膜移動到正極，鹽酸濃度增大．