题目内容
请回答氯碱的如下问题：
（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= （要求计算表达式和结果）；
（2）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（电）能30%以上．在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过．
①图中X、Y分别是 、 （填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小 ；
②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： ．
（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=
（2）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（电）能30%以上．在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过．
①图中X、Y分别是
②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：
考点：氯碱工业
专题：
分析：（1）根据电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑，即可得到k=
=
，以此计算；
（2）①本题突破口在于B燃料电池这边，通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然通H2，这样Y即为H2；再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的X必然为Cl2；A中的NaOH进入燃料电池正极再出来，依据O2+4e-+2H2O=4OH-可知NaOH浓度增大．
②根据燃料电池中负极上放电的是氢气，正极上放电的是氧气，结合电解质溶液的酸碱性来书写电极反应．
| ||
| M(Cl2) |
| 2M(NaOH) |
| 71 |
| 80 |
（2）①本题突破口在于B燃料电池这边，通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然通H2，这样Y即为H2；再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的X必然为Cl2；A中的NaOH进入燃料电池正极再出来，依据O2+4e-+2H2O=4OH-可知NaOH浓度增大．
②根据燃料电池中负极上放电的是氢气，正极上放电的是氧气，结合电解质溶液的酸碱性来书写电极反应．
解答：
解：（1）电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑，则理论上k=
=
，既K=1：1.13或0.89，
故答案为：k=
=
，既K=1：1.13或0.89；
（2）①通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然通H2，这样Y即为H2，则电解池左边应为阳极，生成Cl2，由于燃料电池正极发生O2+4e-+2H2O=4OH-，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于b%，可知NaOH浓度增大，
故答案为：Cl2；H2；a%小于b%；
②燃料电池中正极氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，负极氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，
故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；H2-2e-+2OH-=2H2O；
| ||
| M(Cl2) |
| 2M(NaOH) |
| 71 |
| 80 |
故答案为：k=
| M(Cl2) |
| 2M(NaOH) |
| 71 |
| 80 |
（2）①通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然通H2，这样Y即为H2，则电解池左边应为阳极，生成Cl2，由于燃料电池正极发生O2+4e-+2H2O=4OH-，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于b%，可知NaOH浓度增大，
故答案为：Cl2；H2；a%小于b%；
②燃料电池中正极氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，负极氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，
故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；H2-2e-+2OH-=2H2O；
点评：本题前半部分基本就是氯碱工艺的再现，但后半部把原电池、电解的相关知识巧妙地融合在一起，使试题表现出了较好的创意，学习中要把氯碱工业的流程及教材电解饱和食盐水实验涉及到的各个知识点要理顺、理细，如饱和食盐水的精制、电解时的现象、电极产物检验、物质计算、电极反应式及电解反应的化学方程式书写等知识要清晰才行，避免一带而过、简单处理．
练习册系列答案
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1mol该有机物与足量的氢氧化钠溶液混合并共热，充分反应后最多可消耗氢氧化钠的物质的量为（不考虑醇羟基和硝基与氢氧化钠的反应）（ ）
1mol该有机物与足量的氢氧化钠溶液混合并共热，充分反应后最多可消耗氢氧化钠的物质的量为（不考虑醇羟基和硝基与氢氧化钠的反应）（ ）| A、5mol | B、6mol |
| C、7mol | D、8mol |