题目内容
【化学与技术】请回答氯碱工业的有关问题：
（1）以前采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2会与NaOH接触，产物中肯定有NaClO，从而影响产品的纯度，能包含这一过程的总化学方程式为
（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．
分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小：a%
理由是：
（3）科研人员为减少火力发电厂对环境的污染，曾经考虑让火力发电厂和氯碱制造厂进行就近联合．请你判断该方案是否可行？
A．发电厂的废气（SO2）与氯碱厂的Cl2或NaOH反应，减少了SO2的排放
B．可产生多种化学原料
C．就近联合还能减少电力输送中的损耗
（4）将酸碱中和反应作为电池反应，可以设计出相应的电池．现将两个氢电极（以Pt 作为导电的惰性金属，以氢气作为参与电极反应的物质，可以是生成氢气，也可以是消耗氢气）分别置于酸性水溶液（ H+）和碱性水溶液（OH-）中构成电池，使电池反应为酸碱中和反应．
①酸溶液中的氢电极A 和碱溶液中的氢电极B，为电池正极是
②B极上发生的电极反应为：
分析：（1）根据电解氯化钠溶液的生成物有氯气、氢气和氢氧化钠，然后Cl2和NaOH，产物是NaClO和氯化钠和水来书写总方程式；根据电解食盐水，与正极相连为阳极，氯离子放电，生成氯气，与电源负极相连为阴极，氢离子放电，生成氢气和NaOH；
（2）燃料电池通入的Y应为H2，则电解池生成的X为Cl2，结合原电池和电解池的工作原理解答；
（3）将发电厂产生的废气（SO2）与氯碱厂的Cl2或NaOH反应，减少了SO2的排放，又可产生多种化学原料；
（4）根据原电池原理和题目信息可知，酸性溶液中氢离子得到电子形成氢气，为正极，碱性溶液中，氢气失去电子变成氢离子，为负极．
（2）燃料电池通入的Y应为H2，则电解池生成的X为Cl2，结合原电池和电解池的工作原理解答；
（3）将发电厂产生的废气（SO2）与氯碱厂的Cl2或NaOH反应，减少了SO2的排放，又可产生多种化学原料；
（4）根据原电池原理和题目信息可知，酸性溶液中氢离子得到电子形成氢气，为正极，碱性溶液中，氢气失去电子变成氢离子，为负极．
解答：解：（1）电解氯化钠溶液的生成物有氯气、氢气和氢氧化钠，方程式为：2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑，Cl2和NaOH，产物是NaClO和氯化钠和水，方程式为：2NaOH+Cl2═NaClO+NaCl+H2O，两式相加，能包含这一过程的总化学方程式为：NaCl+H2O
H2↑+NaClO；电解食盐水，与正极相连为阳极，氯离子放电，生成氯气，与电源负极相连为阴极，氢离子放电，生成氢气和NaOH，则从阴极区排出的是氢气和NaOH，
故答案为：NaCl+H2O
H2↑+NaClO；氢气和NaOH；
（2）在燃料电池中，氧气作正极，所以通入空气的极是正极，通入燃料的极是负极，即产生Y的极是阴极，所产生的是氢气，在X处产生的是氯气，氢氧燃料电池最后产生的是水，所以a%大于b%，
故答案为：＞；氢氧燃料电池最后产生的是水，溶液稀释；
（3）发电厂产生的废气（SO2）与氯碱厂的Cl2或NaOH反应：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；减少了SO2的排放，又可产生多种化学原料，如H2SO4、HCl等，
故答案为：可行；AB；
（4）由原电池原理和题目信息可知，酸性溶液中氢离子得到电子形成氢气，为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑；碱性溶液中，氢气失去电子变成氢离子，为负极，电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O，
故答案为：①A；②H2+2OH--2e-=2H2O．
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故答案为：NaCl+H2O
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（2）在燃料电池中，氧气作正极，所以通入空气的极是正极，通入燃料的极是负极，即产生Y的极是阴极，所产生的是氢气，在X处产生的是氯气，氢氧燃料电池最后产生的是水，所以a%大于b%，
故答案为：＞；氢氧燃料电池最后产生的是水，溶液稀释；
（3）发电厂产生的废气（SO2）与氯碱厂的Cl2或NaOH反应：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；减少了SO2的排放，又可产生多种化学原料，如H2SO4、HCl等，
故答案为：可行；AB；
（4）由原电池原理和题目信息可知，酸性溶液中氢离子得到电子形成氢气，为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑；碱性溶液中，氢气失去电子变成氢离子，为负极，电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O，
故答案为：①A；②H2+2OH--2e-=2H2O．
点评：本题及元素化合物的推断、化合物的性质、电化学等问题，题目具有较大难度，做题时注意把握推断的思路和电解原理是解题的关键．
练习册系列答案
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