Question

18．氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示．
（1）电极b是电源的负极；
（2）溶液A的溶质是（填化学式）NaOH；
（3）电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH．
（4）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3．用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：Cl₂与水的反应为Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动．减少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出．
（5）使Cl₂和H₂O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO₂，当有1mol Cl₂参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）依据装置图中氯气和氢气生成的位置判断，生成氯气的电极为阳极，和电源正极相连，生成氢气的电极为阴极，和电源的负极相连；
（2）依据装置图中氯气和氢气生成的位置判断，生成氯气的电极为阳极，a为正极，b为负极，连接电极为阴极，溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气，氢氧根离子浓度增大，溶液A为氢氧化钠溶液；
（3）电解饱和食盐水，依据电极反应判断生成产物，书写离子方程式；
（4）根据阳极产物和平衡移动原理分析；
（5）根据热化学方程式的含义和书写方法来回答．

解答 解：（1）装置图中氯气和氢气生成的位置判断，生成氢气的电极为阴极，和电源负极相连，所以电极b是电源的负极，
故答案为：负极；
（2）装置图中氯气和氢气生成的位置判断，生成氯气的电极为阳极，a为正极，b为负极，连接电极为阴极，溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气，氢氧根离子浓度增大，溶液A为氢氧化钠溶液，
故答案为：NaOH；
（3）电解饱和食盐水，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，氢离子在阴极得到电子生成氢气，阴极附近氢氧根离子浓度增大生成氢氧化钠，反应的化学方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，
故答案为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH；
（4）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3的作用是促使化学平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO向左移动，减少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出，
故答案为：Cl₂与水的反应为Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动．减少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出；
（5）1molCl₂参与反应时释放出145KJ热量，则反应2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）会放出290KJ的能量，即2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ•mol^-1，
故答案为：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ•mol^-1．

点评 本题考查了电解池原理的分析应用，主要是电极反应，电极判断，热化学方程式的书写，题目难度中等．