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13.离子交换膜法电解食盐水的示意如图,图中离子交换膜只允许阳离子通过.下列说法正确的是(  )
A.e电极与电源的负极相连
B.H+在f电极上发生还原反应
C.精制饱和食盐水从图中b位置补充
D.离子交换膜的作用只是防止生成的Cl2与H2发生反应

分析 电解饱和食盐水时,电解池阳极,发生:2Cl-2e-=Cl2↑,阴极,发生2H++2e-=H2↑,电解的总反应:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-;生成的氯气会和氢氧化钠之间反应得到氯化钠和次氯酸钠,但是加上阳离子交换膜可以避开这一反应,据此回答.

解答 解:A、电解饱和食盐水时,电解池阳极,发生:2Cl-2e-=Cl2↑,阴极,发生2H++2e-=H2↑,产生Cl2的电极是阳极,即e电极与电源的正极相连,故A错误;
B、阴极,发生2H++2e-=H2↑,所以H+在f电极上发生还原反应,故B正确;
C、精制饱和食盐水从图中a位置补充,故C错误;
D、阳离子交换膜的作用是防止生成氯气和氢氧化钠之间反应得到氯化钠和次氯酸钠,故D错误.
故选B.

点评 本题以电解氯化钠为例来考查学生电解池的工作原理知识,注意知识的归纳和整理是关键,难度中等.

练习册系列答案
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4.晶体硅是一种重要的非金属材料,工业上用碳在高温下还原石英砂(主要成份为含铁、铝等杂质的二氧化硅)得粗硅,粗硅与氛气在450-500℃条件下反应生成四氯化硅,四氯化硅经提纯后与过量H2在1100-1200℃条件下反应制得高纯硅.以下是实验室制备SiCl4的装置示意图.

实验过程中;石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4,A1C13,FeC13遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:
物质SiCl4AlCl3FeCl3
沸点/℃57.7315
熔点/℃-70.0
升华温度/℃180300
请回答下列问题:
(I)实验室制备氯气有以下五步操作,其正确操作顺序为④③⑤②①(填标号).
①向烧瓶中装入二氧化锰固体,向分液漏斗中加入浓盐酸
②检查装置的气密性
③把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯火焰确定铁圈高度,固定铁圈,放上石棉网
④在烧瓶上装好分液漏斗,安装好导气管
⑤将烧瓶固定在铁架台上
(2)装置A的硬质玻璃管中发生主要反应的化学方程式是2C+SiO2+2Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiCl4+2CO↑
置A.B间导管短且粗的原因是防止生成物的AlCl3、FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管
验中尾气处理的方法是连接一个加热的装有CuO粉末的反应管
(3)装置B中e瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氛化硅.在精馏过程中,不可能用到的仪器有CD(填正确答案标号).
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D球形冷凝管 E.接收器
(4)装置D中的Na2S03的作用主要是吸收未反应完的Cl2请设计一个实验,证明装置D中的Na2S03已被氧化(简述实验步骤):取少量溶液置于洁净的试管中,向其中滴加稀盐酸至不再产生气体(1分),再向其中滴入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,证明亚硫酸钠被氧化
(5)SiCl4极易水解,其完全水解的产物为H4SiO4(或H2SiO3)和HCl.H2还原SiCl4制得高纯硅的过程中若混入O2,可能引起的后果是可能引起爆炸、硅被氧化得不到高纯硅.

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