Question

（1）如圖2-5裝置，用于離子交換膜法電解飽和食鹽水制燒堿。

圖2-5

若X電極材料為金屬鈦網(wǎng)（表面有氧化物涂層），Y電極材料為碳鋼網(wǎng)。離子交換膜只允許陽離子通過，而阻止陰離子和氣體通過�；卮鹣铝袉栴}：

①X的電極名稱是______________。

②Y極的電極反應(yīng)式為：____________________________。

③總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__________________________。

④如何檢驗(yàn)a氣體?簡述操作方法（用化學(xué)方法檢驗(yàn)）：_______________________________

_____________________________________________________________________。

（2）已知0.1 mol·L^-1二元酸H₂A水溶液的pH=3.5，取一定量上面制取的NaOH溶液與H₂A溶液混合，恰好生成了Na₂A溶液。

①Na₂A溶液顯__________（填酸、堿、中、不能確定）性。

請(qǐng)說明原因：________________________________。（用簡單文字和離子方程式說明）。

②在Na₂A溶液中離子濃度大小順序是：________________________________________。

③在Na₂A溶液中的電荷守恒關(guān)系是：__________________________________________。

Answer 1

思路解析：離子交換膜只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過，所以當(dāng)氯離子在陽極失電子被氧化為氯氣時(shí)，它不能通過離子膜全部排出；氫離子在陰極得電子被還原為氫氣，也不能通過離子膜而排出，同時(shí)積累的OH^-也不能通過離子膜而進(jìn)入陽極區(qū)與氯氣反應(yīng)，故此裝置能得到高純的氯氣與燒堿，避免了氯氣與燒堿的副反應(yīng)。

X、Y電極的確定則可用反證法來進(jìn)行：若Y為陽極，碳鋼肯定會(huì)被氧化，所以只能為陰極，而X是表面涂有氧化膜保護(hù)層的鈦，則可避免被氧化，所以可作陽極。

答案：（1）①陽極  ②2H⁺+2e^-H₂↑ 

③2NaCl+2H₂O2NaOH + H₂↑+Cl₂↑

④取淀粉碘化鉀試紙用水潤濕，放在a氣體出口處，若試紙變藍(lán)，說明a氣體為氯氣

（2）①堿  因?yàn)镹a₂A為強(qiáng)堿弱酸鹽，A^2-+H₂OHA^-+OH^-，水解顯堿性  ② c（Na⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）＞c（HA^-）＞c（H⁺）  ③c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（A^2-）+c（HA^-） +c（OH^-）