Question

（10分）工業(yè)上電解制燒堿的技術(shù)是用離子交換膜法，主要原料是飽和食鹽水。下圖為離子交換膜法電解原理示意圖：

請回答下列問題：

（1）電解槽中部的陽離子交換膜把電解槽隔成了陰極室和陽極室，這種陽離子交換膜，只允許溶液中的__________通過（填寫下列微粒的編號），而兩邊的水不能自由流通。

①H⁺   ② Cl^-   ③Na⁺   ④OH^-

（2）A極為電解槽的________極，電極反應式為__________________________________，

（3）如果沒有陽離子交換膜，陰陽兩極的某兩種產(chǎn)物在常溫下會在溶液中發(fā)生反應而使燒堿不純，其反應的離子方程式為___________                   。

（4）若將標準狀況下6.72L的陽極氣體通入熱的氫氧化鈉溶液中，反應中只有一種元素的化合價發(fā)生改變，得到了兩種含氯化合物，其中還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為5:1，寫出該反應的離子方程式_____________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）①③         （2）陽；    2Cl^--2e^-=Cl₂↑

（3）Cl₂ +2OH^-Cl^- +ClO^- +H₂O        （4）3Cl₂ +6OH^-5Cl^- +ClO₃^- +3H₂O

【解析】

試題分析：（1）陽離子交換膜只能允許陽離子通過，所以H⁺和Na⁺可以通過。

（2）根據(jù)陽離子的轉(zhuǎn)移方向可知A極是陽極，B極是陰極，A極的電極反應為2Cl^--2e^-=Cl₂↑。

（3）沒有陽離子交換膜，Cl₂可以與NaOH溶液反應，離子方程式為Cl₂ +2OH^-Cl^- +ClO^- +H₂O。

（4）陽極氣體是Cl₂，與NaOH溶液反應時，只有一種元素的化合價變化，則說明發(fā)生了歧化反應，且還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為5:1，則生成了Cl^-和ClO₃^-，所以反應的方程式為3Cl₂ +6OH^-5Cl^- +ClO₃^- +3H₂O。

考點：電解原理

點評：電解中最關(guān)鍵的是準確判斷出電極上離子的放電順序。在判斷電解產(chǎn)物時，首先判斷陽極電極材料。如果是活性電極，則電極本身失去電子。如果是惰性電極，則溶液中的陰離子失去電子。而陰極是溶液中的陽離子得到電子，所以需要熟練記住常見離子的放電順序。