Question

2．氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如圖所示．

（1）M、N電極材料分別為鐵和石墨電極中的一種，N電極材料應選擇鐵；M電極上的電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）電解飽和食鹽水的離子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（3）電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3，用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用：Cl₂與水的反應為Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的濃度使平衡逆向移動．減少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)裝置圖中氯氣和氫氣生成的位置判斷，生成氯氣的電極為陽極，則M為石墨，右邊為負極，連接電極為陰極，溶液中氫離子在陰極得到電子生成氫氣，則N為鐵；
（2）電解飽和食鹽水，依據(jù)電極反應判斷生成產物，書寫離子方程式；
（3）根據(jù)陽極產物和平衡移動原理分析；

解答 解：（1）依據(jù)裝置圖中氯氣和氫氣生成的位置判斷，生成氯氣的電極為陽極，則M為石墨，反應式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，右邊為負極，連接電極為陰極，溶液中氫離子在陰極得到電子生成氫氣，則N為鐵，故答案為：鐵；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）電解飽和食鹽水，溶液中的氯離子在陽極失電子生成氯氣，氫離子在陰極得到電子生成氫氣，陰極附近氫氧根離子濃度增大生成氫氧化鈉，反應的離子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（3）電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3的作用是促使化學平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO向左移動，減少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出，
故答案為：Cl₂與水的反應為Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的濃度使平衡逆向移動．減少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出；

點評 本題考查了電解池原理的分析應用，主要是電極反應，電極判斷，離子除雜實驗設計方案分析判斷是關鍵，題目難度中等．