Question

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

（1）氯堿廠的鹽酸車間可用氯氣、氫氣為原料進行生產，試寫出其化合的化學方程式

 

．
（2）氯堿工業是高耗能產業，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，其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，所用的離子膜都只允許陽離子通過．

①圖中X、Y分別是

 

、

 

，分析比較圖示中氫氧化鈉質量分數a%與b%的大小

 

；
②分別寫出燃料電池B中的電極反應，正極：

 

； 負極：

 

．

Answer 1

考點：氯堿工業

專題：

分析：（1）根據氫氣和氯氣在點燃的條件下發生生成氯化氫來書寫；
（2）在燃料電池中，通入空氣的極是正極，氧氣發生得電子的還原反應，通入燃料的極是負極，發生氧化反應，結合電解質溶液是氫氧化鈉溶液，即可寫出電極反應式，氫氧燃料電池最后產生的是水，能將電解質稀釋，據此回答判斷．

解答： 解：（1）氫氣和氯氣在點燃的條件下發生生成氯化氫，化學方程式為：H₂+Cl₂

點燃  .

2HCl，故答案為：H₂+Cl₂

點燃  .

2HCl；
（2）①由于在燃料電池中氧氣在正極放電，可燃性氣體在負極放電，所以通入空氣的極是正極，則通入可燃性氣體Y的極是負極，根據在氯堿工業中，電解食鹽水除了生成NaOH還生成氯氣和氫氣，和空氣形成燃料電池的為氫氣，即Y是氫氣，則X是氯氣，氫氧燃料電池最后產生的是水，所以a%小于b%，故答案為：Cl₂；H₂；b%＞a%；
②在燃料電池中，氧氣在正極放電，由于電解質溶液為氫氧化鈉溶液，故正極的電極反應式為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
氫氣在負極失電子，由于電解質溶液為氫氧化鈉溶液，故負極的電極反應式為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O，
故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O．

點評：本題考查學生電解池的工作原理以及應用知識，屬于綜合知識的考查，綜合性強，難度適中．