题目内容

请回答氯碱工业中的如下问题:

(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k (要求写出计算表达式和结果)

(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2Mg2Fe3SO等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为Na2CO3HCl(盐酸)BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是 (填序号)

(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节()30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。

图中XY分别是 (填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%b%的大小

分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应,正极: ;负极:

这样设计的主要节()能之处在于(写出2)

 

(1)kMr(Cl2)/2Mr(NaOH)71/8011.130.89

(2)③①②

(3)Cl2 H2 a%<b%

O24e2H2O=4OH H22e2OH=2H2O

燃料电池可以补充电解池消耗的电能 提高产出碱液的浓度,降低能耗(其他合理答案也可)

【解析】(1)据化学方程式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2即可计算出k值.

(2)Na2CO3放在BaCl2之后,以除去过量的Ba2;把盐酸放在NO2CO3之后,以除去过量的CO32-

(3)判断出二极是解答二池问题的前提:燃料电池中通空气(氧化剂)的一极应为正极,所以:Y(通入负极,还原剂)必为H2,继而H2产生于电解池的阴极,可推出产生于电解池阳极的X必为Cl2a% NaOH进入燃料电池,出来后的浓度变化可用二种方法判断:[方法一]Na的移动方向来定:Na向阴极(即正极)移动,所以正极b% NaOH浓度增大,负极流出的NaOH变稀;[方法二]从水、OH的量变来定:负极H22e2OH=2H2O,水增多、OH减少,变稀;正极O24e2H2O=4OH,水减少、OH增多,所以正极增浓,即a<b

 

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