题目内容

现在工业主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取H2,Cl2,NaOH。请回答下列问题:

(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为_________。

(2)电解之前食盐水需要精制,目的是除去精盐中Ca2+,Mg2+,SO42-等杂质离子,使用的

试剂有:a.Na2CO3溶液,b.Ba(OH)2,c.稀盐酸,其合理的加入顺序为________(填试剂序号)。

(3)如果在容积为10L的离子交换膜电解槽中,1min在阴极要产生11.2L(标准状况)Cl2,这时溶液的pH值是(设体积维持不变)________。

(4)Cl2常用于自来水的消毒杀菌,现有一种新型消毒剂ClO2,若它们杀菌过程中的还原产物均为Cl-,消毒等量的自来水,所需Cl2和ClO2的物质的量之比为________。

 

答案:
解析:

(1)2Cl--2e-══Cl2↑  (2)b  a  c  (3)13  (4)5︰2

除杂质原则是操作简单,尽可能除去杂质,同时不要引入新杂质。因此,应先加足量Ba(OH)2除Mg2+和SO42-,再加足量Na2CO3除Ca2+和引入的Ba2+,最后加稀盐除过量的OH-和CO32-,HCl加热挥发。

(3)由2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

n(NaOH)=2n(H2)=

2´=1mol

c(OH-)=0.1mol×L-1,故溶液的pH=13

(4)Cl22Cl-,ClO2Cl-,当两者得电子数相等时,消毒能力相当,此时两者物质的量之比为5︰2。

 


练习册系列答案
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氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多采用离子交换膜电解槽。?

(1)写出电解饱和氯化钠溶液时的电极反应式和总的离子反应方程式。?

阳极:       ,阴极:       ;?

总反应方程式:             。?

(2)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极,其原因是      ,阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是                。

(3)为使电解氯化钠的速率加快,下列措施可行的是      。

a.增大阴极碳钢网面积                 b.提高饱和氯化钠溶液的温度

c.加大阴极与阳极间的距离            d.提高电解时的电源电压?

(4)电解之前食盐水需要精制,目的是除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4等杂质离子,使用的试剂有:?a.Na2CO3?溶液;  b.Ba(OH)2溶液;  c.稀盐酸。其合理的加入顺序为      (填试剂序号)。

(5)如果在容积为10 L的离子交换膜电解槽中,1 min在阴极可产生11.2 L(标准状况)Cl2,这时溶液的pH是(设体积维持不变)      。?

(6)Cl2常用于自来水的消毒杀菌,现在有一种新型消毒剂ClO2,若它们在杀菌过程中的还原产物均为Cl-,消毒等量的自来水,所需用Cl2和ClO2的物质的量之比为      。?

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