Question

【題目】工業上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2，并以它們為原料生產一系列化工產品，稱為氯堿工業。

（1）若采用無隔膜法電解冷的食鹽水時，Cl2會與NaOH充分接觸，導致產物僅是NaClO和H2。無隔膜法電解冷的食鹽水相應的離子方程式為 。

（2）氯堿工業耗能高，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(電)能30％以上。在這種工藝設計中，相關物料的傳輸與轉化關系如下圖所示，其中的電極未標出，甲，乙所用的離子膜為同一類型。

①甲中的離子交換膜為 (填“陽離子交換膜”或“陰離子交換膜”)。

②經精制的飽和NaCl溶液應從圖中電解池的 (填寫“左” 或“右”)池注入。

③圖中X是____ __(填化學式)；乙中右室的電極反應式為： _ ，圖示中氫氧化鈉溶液質量分數a％與b％的關系是 (填字母)。

A. a%=b% B. a%﹥b% C. a%﹤b%

Answer 1

【答案】（1）Cl-+H2OClO-+H2↑

（2）①陽離子交換膜②左③Cl2；O2+4e-+2H2O=4OH-；C

【解析】

試題分析：（1）電解飽和食鹽水產物是氫氧化鈉、氫氣和氯氣，氯氣還可以和氫氧化鈉之間反應得到氯化鈉、次氯酸鈉和水，整個過程發生的反應是：Cl-+H2OClO-+H2↑，故答案為：Cl-+H2OClO-+H2↑；

（2）①根據題意：裝置中所用的離子膜都只允許陽離子通過，所以均是陽離子交換膜，故答案為：陽離子交換膜；

②根據物質的轉化情況，電解池的左池是電解食鹽水得到的氫氧化鈉，所以經精制的飽和NaCl溶液應從圖中電解池的左池進入，故答案為：左；

③在燃料電池中，氧氣作正極，所以通入空氣的極是正極，電極反應式為：O2+4e-+2H2O=4OH-，通入燃料的極是負極，即產生Y的極是陰極，所產生的是氫氣，在X處產生的是氯氣，氫氧燃料電池正極區消耗水，生成氫氧根離子，所以a%小于b%，故答案為：Cl2；O2+4e-+2H2O=4OH-；C。