Question

［化學(xué)—選修化學(xué)與技術(shù)］（15分）請(qǐng)回答有關(guān)氯堿工業(yè)的如下問題：

   （1）氯氣、燒堿是電解食鹽水時(shí)按照固定的比率k（質(zhì)量比）生成的產(chǎn)品。理論上k＝＿＿＿＿（要求計(jì)算表達(dá)式和結(jié)果）;

   （2）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca^2＋、Mg^2＋、Fe^3＋、SO₄^2－等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用。精制時(shí)，粗鹽溶于水過濾后，還要加入的試劑分別為①Na₂CO₃、②HCl（鹽酸）③BaCl₂，這3種試劑添加的合理順序是＿＿＿＿＿＿＿＿（填序號(hào)）

   （3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30％以上。在這種工藝設(shè)計(jì)中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽離子通過。

①圖中X、Y分別是＿＿＿＿、＿＿＿＿（填化學(xué)式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a％與b％的大小_＿＿＿＿；

②分別寫出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)正極：＿＿＿＿；負(fù)極：＿＿＿＿；③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)（電）能之處在于（寫出2處）＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿。

 

Answer 1

【答案】

（1）k=M（Cl₂）/2 M（NaOH）=71/80=1:1．13或0．89（2分）

   （2）③①② （2分）（3）①Cl₂  H₂   a％小于b％  （3分）②O₂+4e^-+2H₂O＝4OH^-    2 H₂－4e^-+4OH^-＝2H₂O （4分） ③燃料電池可以補(bǔ)充電解池消耗的電能（2分）；提高產(chǎn)出堿液的濃度；降低能耗（其他合理答案也給分）（2分）

【解析】