Question

現在工業上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水制取H₂、Cl₂、NaOH。請回答下列問題：

（1）在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發生的電極反應式為_______________。

（2）電解之前食鹽水需要精制，目的是除去粗鹽中Ca²⁺、Mg²⁺、SO等雜質離子，使用的試劑有：a.Na₂CO₃溶液，b.Ba（OH）₂溶液，c.稀鹽酸，其合理的加入順序為____________（填試劑序號）。

（3）如果在容積為10 L的離子交換膜電解槽中，1 min 在陰極可產生11.2 L（標準狀況）Cl₂，這時溶液的pH是（設體積維持不變）____________。

（4）Cl₂常用于自來水的消毒殺菌，現有一種新型消毒劑ClO₂，若它們在殺菌過程中的還原產物均為Cl^-，消毒等量的自來水，所需Cl₂和ClO₂的物質的量之比為____________。

Answer 1

解析：（1）電解時，與電源正極相連的電極為陽極，溶液中的氯離子失去電子發生氧化反應。

（2）為使雜質離子SO全部除盡，需加入稍過量的Ba（OH）₂溶液，而除去Ba²⁺，則需要加入稍過量的Na₂CO₃溶液，過濾后再加入鹽酸除去CO并調節溶液的pH。

（3）由

可知，n（NaOH）=2n（H₂）=2×=1 mol，c（OH^－）=0.1 mol·L^－1，

故溶液的pH=13。

（4）Cl₂2Cl^－，ClO₂Cl^－，當兩者得電子數相等時，消毒能力相當，此時兩者物質的量之比為5∶2。

答案：（1）2Cl^－－2e^－====Cl₂↑

（2）b、a、c  （3）13

（4）5∶2