Question

海洋是一座巨大的寶藏，海水中蘊含80多種元素，氯堿工業(yè)原料都來自于海水．在氯堿工業(yè)中，曾用石棉隔膜電解槽來電解食鹽水（如圖甲所示）．

（1）寫出兩電極的反應(yīng)式：陽極

 

，陰極

 

．
（2）石棉隔膜的作用是

 

．
（3）隨著科技的發(fā)展，電解工藝不斷革新，電解效率和產(chǎn)品純度得到提高．20世紀80年代起，隔膜法電解工藝逐漸被離子交換膜電解技術(shù)取代．離子交換膜電解槽（如圖乙所示）中⑥、⑦分別是

 

、

 

．
（4）已知一個電子的電量是1.602×10^-19C，在離子膜電解飽和食鹽水時電路中通過電子1.929×10⁵C，則產(chǎn)生NaOH

 

g．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）用石墨作電極電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電、陰極上氫離子放電；
（2）石棉隔膜有阻隔作用； 　 　 　 
（3）陰極上生成氫氣，同時陰極附近有氫氧根離子生成，氫氧根離子和鈉離子結(jié)合生成NaOH；
（4）一個電子的電量是1.602×10^-19C，在離子膜電解飽和食鹽水時電路中通過電子1.929×10⁵C，則電子個數(shù)為

1.929×105C

1.602×10-19C

=1.204×10²⁴，則電子的物質(zhì)的量=

1.204×1024

6.02×1023/mol

=2mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子和氫氧化鈉之間的關(guān)系式計算．

解答： 解：（1）用石墨作電極電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電、陰極上氫離子放電，陽極、陰極反應(yīng)分別為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑、2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）石墨隔膜有阻隔作用，將分成陰陽兩極室，且有阻止氣體混合而產(chǎn)生爆炸的危險，故答案為：分成陰、陽兩極室，阻止氣體通過；
（3）陰極上氫離子放電生成氫氣，同時陰極附近生成氫氧根離子，氫氧根離子和鈉離子結(jié)合生成氫氧化鈉，所以離子交換膜為鈉離子，則⑥、⑦分別是NaOH溶液、Na⁺，故答案為：NaOH溶液；Na⁺；
（4）一個電子的電量是1.602×10^-19C，在離子膜電解飽和食鹽水時電路中通過電子1.929×10⁵C，則電子個數(shù)為

1.929×105C

1.602×10-19C

=1.204×10²⁴，則電子的物質(zhì)的量=

1.204×1024

6.02×1023/mol

=2mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子和氫氧化鈉的關(guān)系知，生成氫氧化鈉的質(zhì)量=

2mol

2

×2×40g/mol=80g，故答案為：80．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，知道離子放電順序是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合各個物理量之間的關(guān)系式計算，題目難度不大．