Question

工業(yè)上電解制堿的技術(shù)是用陽(yáng)離子交換膜法，主要原料是飽和食鹽水。下圖為陽(yáng)離子交換膜法電解原理示意圖：

請(qǐng)回答下列問題：

（1）A極為電解槽的________極，B極的材料工業(yè)上常采用的是生活中常見的金屬，但有大量損耗，其主要原因是 。（填“吸氧腐蝕”或“析氫腐蝕”）

（2）電解槽中部的陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成了陰極室和陽(yáng)極室，這種陽(yáng)離子交換膜，只允許溶液中的__________通過（填寫下列微粒的編號(hào)）。

①H2，②Cl2，③H+，④Cl-，⑤Na+，⑥OH-。

（3）若上述電解過程中用陰離子交換膜代替陽(yáng)離子交換膜（已知：3Cl2 +6OH-==5Cl-+ClO3-+3H2O），下列說(shuō)法正確的組合是 。

A．電解結(jié)束時(shí)，右側(cè)溶液中含有ClO3—

B．電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式為：NaCl + 3H2O NaClO3 + 3H2↑

C．用陰離子交換膜后，電解槽內(nèi)兩個(gè)電極發(fā)生的電極反應(yīng)與原來(lái)一樣

D．用陰離子交換膜后，陽(yáng)離子的定向移動(dòng)方向與原來(lái)相反

（4）已知某電解槽每小時(shí)加入10%的氫氧化鈉溶液a kg，每小時(shí)能產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣b L，則電解后流出的氫氧化鈉溶液（密度為d g·cm-3）的物質(zhì)的量濃度為（理論計(jì)算，需化簡(jiǎn)） mol/L。

 

Answer 1

【解析】

試題分析：由圖可知，陽(yáng)離子從左邊流向右邊，在電解池中，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子流向陰極，陰離子流向陽(yáng)極。因此A做陽(yáng)極，B做陰極�？諝庵袝�(huì)存在大量的氧氣及水蒸氣，因此該金屬大量損耗的主要原因是發(fā)生了吸氧腐蝕。陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過因此（2）陽(yáng)離子交換膜只允許③⑤通過。換成陰離子后，陰離子還是向陰極移動(dòng)，所以ClO3—向右移動(dòng)，再據(jù)電解池中陰陽(yáng)離子的放電順序，可知，在陽(yáng)極中是氯離子失去電子生產(chǎn)氯氣，在陰極中是氫離子得到電子生成氫氣，因此電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式為：NaCl + 3H2O NaClO3 + 3H2↑。離子交換膜不能改變電極反應(yīng)式，也不能改變陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)的事實(shí)，因此為（3）為ABC選項(xiàng)。（4）利用公式濃度等于1000乘以密度乘以質(zhì)量分?jǐn)?shù)再除以摩爾質(zhì)量求得出來(lái)

考點(diǎn)：考查電解池及物質(zhì)的量濃度的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)