题目内容

(共10分)现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极,请用氯碱工业中的膜技术原理,回答下列问题。

(1)写出氯碱工业中电解饱和食盐水的离子方程式                    
(2)请利用交换膜技术,根据上图框架,设计一个电解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置,标出进出物质的化学式:
A_________;C_________; E_________;膜b为     离子交换膜(填“阳”或“阴”)。

(各2分,共10分)
(1)2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑;
(2) O2;NaOH;Na2SO4(溶液);阳

解析试题分析:(1)电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠,
离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑;
(2)电解硫酸钠实际是电解水,要想得到氢氧化钠和硫酸,在阴极是氢氧根离子放电,所以氢氧根离子浓度增大,所以氢氧化钠应在阴极区得到,则膜b应是阳离子交换膜,只允许阳离子Na+通过,而氢氧根离子留在阴极区,从而得到氢氧化钠;阳极是氢离子氢氧根离子放电生成氧气,氢离子浓度相对增大,要想得到硫酸,则膜a应是阴离子交换膜,只允许阴离子通过,而氢离子留在阳极区,与硫酸根留在形成硫酸。所以A气体是O2,C是NaOH,E是Na2SO4(溶液);b是阳离子交换膜。
考点:考查电解原理的应用,离子交换膜的判断

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