Question

【題目】氯堿工業以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。

完成下列填空：

（1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式_________。

（2）離子交換膜的作用為：______、______。

（3）精制飽和食鹽水從圖中___________位置補充，氫氧化鈉溶液從圖中___________位置流出（選填“a”、“b”、“c”或“d”）。

Answer 1

【答案】 2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ 阻止OH-進入陽極室，與Cl2發生副反應2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 阻止陽極產生的Cl2和陰極產生的H2混合發生爆炸 a d

【解析】(1)電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿，反應的離子方程式為：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，故答案為：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；

(2)陽離子交換膜只能陽離子通過，陰離子和氣體不能通過，用石墨作電極電解飽和氯化鈉時，陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣不能通過陽離子交換膜而進入陰極，如果氯氣進入陰極易和氫氣混合產生爆炸，且易和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉而導致制取的氫氧化鈉不純，故答案為：阻止OH-進入陽極室，與Cl2發生副反應2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；阻止陽極產生的Cl2和陰極產生的H2混合發生爆炸；

(3)電解槽中陰極是氫離子放電生成氫氣，水電離平衡正向進行氫氧根離子濃度增大，生成氫氧化鈉溶液，NaOH溶液的出口為d；Cl2在陽極，依據裝置圖分析可知精制飽和食鹽水從陽極進入，即進口為a，故答案為：a；d。