Question

海洋是一座巨大的寶藏，海水中蘊含80多種元素．氯堿工業和制備金屬鎂的原料都可來自于海水．

Ⅰ．在氯堿工業中，曾用石棉隔膜電解槽來電解食鹽水（如圖甲所示）．
（1）寫出陽極的反應式

 

．
（2）圖甲中流出的b是

 

溶液．
（3）石棉隔膜的作用是

 

．
Ⅱ．隨著科技的發展，電解工藝不斷革新，電解效率和產品純度得到提高．20世紀80年代起，隔膜法電解工藝逐漸被離子交換膜電解技術取代．
（1）離子交換膜電解槽（如圖乙所示）中⑥、⑦分別是

 

、

 

．
（2）已知一個電子的電量是1.602×10^-19C，用離子膜電解槽電解飽和食鹽水，當電路中通過1.929×10⁵ C的電量時，生成NaOH

 

g．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用,電解原理

專題：電化學專題,化學應用

分析：Ⅰ．（1）陽極上氯離子放電；
（2）陰極上氫離子放電，導致陰極附近產生氫氧化鈉；
（3）石棉隔膜的作用阻止氣體通過；
Ⅱ．（1）離子膜電解槽只允許陽離子和水分子通過；
（2）一個電子的電量是1.602×10^-19C，當電路中通過1.929×10⁵ C的電量時，電子的個數=

1.929×105C

1.602×10-19C

=1.204×10²⁴，電子的物質的量=

1.204×1024

6.02×1023

=2mol，根據轉移電子和氫氧化鈉的關系式計算．

解答： 解：Ⅰ．（1）陽極上氯離子放電生成氯氣，電極反應式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）陰極上氫離子放電，導致陰極附近生成NaOH，溶液中還有部分氯化鈉，所以b流出的液體是NaOH和NaCl，故答案為：NaOH和NaCl；
（3）Cl₂和NaOH溶液接觸，發生反應2NaOH+Cl₂═NaClO+NaCl+H₂O，防止Cl₂和NaOH反應，石棉隔膜的作用是阻止氣體通過，故答案為：阻止氣體通過；
Ⅱ．（1）電解飽和食鹽水，電解槽離子膜，允許陽離子（或Na⁺）和水分子通過，不允許陰離子通過；陰極是氫離子放電生成氫氣，同時生成氫氧化鈉，所以⑥為氫氧化鈉，⑦為Na⁺，
故答案為：NaOH溶液；Na⁺；
（2）一個電子的電量是1.602×10^-19C，當電路中通過1.929×10⁵ C的電量時，電子的個數=

1.929×105C

1.602×10-19C

=1.204×10²⁴，
電子的物質的量=

1.204×1024

6.02×1023

=2mol，根據轉移電子和氫氧化鈉的關系式得NaOH的質量=

2mol

2

=80g，故答案為：80．

點評：本題考查了氯堿工業及鎂的制備，明確反應原理是解本題關鍵，熟悉離子交換法制取氯氣所發生的反應，題目難度中等．