Question

現(xiàn)在工業(yè)上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水制取NaOH、H₂和Cl ₂。請回答下列問題：

⑴在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生的電極反應(yīng)式為                  。

⑵電解之前，食鹽水需要精制，目的是除去粗鹽中的、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－等雜質(zhì)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?yàn)椋ㄌ钤噭┬蛱?hào)）                              。

⑶如果在容積為10L的離子交換膜電解槽中，1min后在陰極可產(chǎn)生11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）Cl₂，這時(shí)溶液的pH值是       （填“升高”、“降低”或“不變”），溶液中c（OH^－）為(設(shè)體積保持不變)                。

⑷若沒有陽離子交換膜的存在,則電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式是                 

                                                             。

Answer 1

⑴2Cl^－ → Cl₂↑＋2e^－；⑵b、a、c；⑶升高，0.1mol·；⑷NaCl＋H₂ONaClO＋H₂↑。

解析:

此題是在考查電解食鹽水的基礎(chǔ)之上，同時(shí)考查粗鹽的精制。解題時(shí)，要緊扣電解原理，電子守恒分析。⑴與電源正極相連的是陽極，陰離子Cl^－放電，電極反應(yīng)式為：2Cl^－ → Cl₂↑＋2e^－。⑵加入Ba（OH）₂后過量的Ba²⁺應(yīng)該用Na₂CO₃溶液除去，最后加入鹽酸除去，并調(diào)節(jié)溶液的酸堿性（加鹽酸之前，必須過濾，否則沉淀又溶解了）。⑶電解飽和食鹽水過程中產(chǎn)生了NaOH，使溶液的堿性增強(qiáng)，pH值升高；依據(jù)總方程式：2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl ₂↑知，n（OH^－）＝ 2n（Cl ₂）＝ 2× ＝ 1.0 mol ，則c（OH^－）＝  ＝0.1mol· 。⑷由于Cl ₂ ＋ 2NaOH ＝ NaCl ＋ NaClO ＋ H₂O，與電解食鹽水的總反應(yīng)方程式2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl ₂↑相加，可得：NaCl＋H₂ONaClO＋H₂↑。