题目内容

6.如图1是氯碱工业中离子交换膜电解槽示意图,其中离子交换膜为“阳离子交换膜”,它有一特殊的性质--只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过.

(1)电解后得到的氢氧化钠溶液从d口流出(填字母代号),b口排出的是Cl2 气体,电极1应连接电源的正极(填“正”或“负)”;理论上讲,从f口加入纯水即可,但在实际生产中,纯水要加入一定量的NaOH溶液,其原因是增强溶液的导电性和不影响NaOH纯度.
(2)图2是根据氯碱工业中离子交换膜技术原理设计的电解Na2SO4溶液生产NaOH和H2SO4溶液的装置.请回答:a为阴(填“阳”或“阴”)离子交换膜;从D口流出的物质的化学式(若为溶液,则写出溶质的化学式)为NaOH..

分析 (1)电解氯化钠溶液时,阳极附近是Cl-放电,生成氯气,阴极附近时H+放电生成氢气,由于装置中放置了阳离子交换膜,所以在阴极生成NaOH,以此解答该题;
(2)离子交换膜法以石墨为电极电解饱和硫酸钠溶液,阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极发生2H++2e-=H2↑,由图可知,左侧为阳极,右侧为阴极,从F口可不断充入Na2SO4,B为氧气;A为H2SO4溶液,C为氢气,D口流出的溶液为NaOH.

解答 解:(1)电解氯化钠溶液时,根据离子移动,则电极1为阳极,应连接电源的正极,阳极附近是Cl-放电,生成氯气,所以b口排出的是氯气,电极2为阴极,阴极附近时H+放电生成氢气,剩余氢氧根离子,由于装置中放置了阳离子交换膜,所以在阴极生成NaOH,即从d口流出;在实际生产中,为了增强溶液的导电性,又不影响NaOH纯度,所以纯水要加入一定量的NaOH溶液,
故答案为:d; Cl2 ;正; 增强溶液的导电性,不影响NaOH纯度;
(2)惰性电极电解饱和硫酸钠溶液,从F口可不断充入Na2SO4,阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑,B为氧气;A为H2SO4溶液,所以a为阴离子交换膜,阴极发生2H++2e-=H2↑,C为氢气,所以从D口流出的溶液为NaOH,
故答案为:阴;NaOH.

点评 本题考查氯碱工业及电解原理,明确发生的离子反应及电解反应电极判断是解答的关键,题目难度中等.

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