Question

工業(yè)上電解制堿的技術(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）A極為電解槽的______ 極（正、負(fù)、陰、陽），電極反應(yīng)式為______．
（2）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，它只允許______（填離子符號，下同）通過，而不允許______和氣體通過．
（3）電解法制堿的主要原料飽和食鹽水是由粗鹽制得，其中含有泥沙及Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，因此必須精制．精制時(shí)所用試劑為①NaOH ②Na₂CO₃ ③BaCl₂④鹽酸，這四種試劑的添加順序?yàn)開_____ （填序號）．
（4）若將標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72升陽極氣體通入熱的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)中只有一種元素的化合價(jià)發(fā)生改變，電子轉(zhuǎn)移數(shù)是0.5×6.02×10²³，產(chǎn)物中得到了兩種含氯化合物，寫出該反應(yīng)的離子方程式：______ 5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O

Answer 1

【答案】分析：（1）電解池中和電源的正極相連的是電解池的陽極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
（2）陽離子交換膜只允許陽離子通過，而陰離子不能通過；
（3）粗鹽提純時(shí)加試劑的原則是：碳酸鈉一定加在氯化鋇之后，鹽酸加在最后；
（4）氯氣和熱的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、氯酸鈉和水．
解答：解：（1）電解池中和電源的正極相連的是電解池的陽極，所以A極為電解槽的陽極，氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl^-→2e^-+Cl₂↑，故答案為：陽；2Cl^-→2e^-+Cl₂↑；
（2）陽離子交換膜只允許陽離子鈉離子通過，而陰離子氫氧根和氯離子均不能通過，故答案為：Na⁺；Cl^-、OH^-；
（3）粗鹽提純時(shí)加試劑的原則是：氫氧化鈉除去鎂離子和三價(jià)鐵離子，碳酸鈉一定加在氯化鋇之后，這樣碳酸鈉既可以除去鈣離子又可以除去多余的鋇離子，鹽酸加在最后來除去多余的碳酸根離子和氫氧根離子，故答案為：③②①④；
（4）氯氣和熱的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、氯酸鈉和水，方程式為：3Cl₂+6OH^-5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O，反應(yīng)中Cl元素的化合價(jià)由0價(jià)升高到+5價(jià)，0.3mol氯氣參加反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)是0.5×6.02×10²³，
故答案為：3Cl₂+6OH^-5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O．
點(diǎn)評：本題主要考查學(xué)生電解池的工作原理知識，可以根據(jù)教材知識來回答，難度不大．