题目内容
工业上通过电解饱和氯化钠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和总的离子反应方程式:
阳极:
(2)为了使电解氯化钠的速度加快,下列措施可行的是
a.增加阴极碳钢网面积
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.降低电解时的电源电压.
(1)写出电解饱和氯化钠溶液时的电极反应和总的离子反应方程式:
阳极:
2Cl--2e-═Cl2↑;
2Cl--2e-═Cl2↑;
; 阴极:2H++2e-═H2↑
2H++2e-═H2↑
;总离子反应方程式:2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑
| ||
2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑
.
| ||
(2)为了使电解氯化钠的速度加快,下列措施可行的是
ab
ab
a.增加阴极碳钢网面积
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.降低电解时的电源电压.
分析:(1)根据电极饱和食盐水,阴极氢离子得到电子生成氢气、阳极氯离子失去电子生成氯气写出电极反应及总反应方程式;
(2)根据影响电解速度的因素进行分析.
(2)根据影响电解速度的因素进行分析.
解答:解:(1)水解饱和食盐水,阳极氯离子失去电子,发生氧化反应,电极反应为:2Cl--2e-═Cl2↑,
阴极氢离子得到电子,电解反应为:2H++2e-═H2↑,
电解的正反应方程式为:2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑,
故答案为:2Cl--2e-═Cl2↑;2H++2e-═H2↑;2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(2)a.增加阴极碳钢网面积,面积扩大,增加单位时间内离子转移的物质的量,电解速度加快,故a正确;
b.提高饱和氯化钠溶液的温度,增加了离子转移的速率,电解速度加快,故b正确;
c.加大阴极与阳极间的距离,增加了离子转移的时间,所以电解速度变慢,故c错误;
d.降低电解时的电源电压,直接降低了电流,电解速度减小,故d错误;
故选:a、b.
阴极氢离子得到电子,电解反应为:2H++2e-═H2↑,
电解的正反应方程式为:2NaCl+2H2O
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故答案为:2Cl--2e-═Cl2↑;2H++2e-═H2↑;2NaCl+2H2O
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(2)a.增加阴极碳钢网面积,面积扩大,增加单位时间内离子转移的物质的量,电解速度加快,故a正确;
b.提高饱和氯化钠溶液的温度,增加了离子转移的速率,电解速度加快,故b正确;
c.加大阴极与阳极间的距离,增加了离子转移的时间,所以电解速度变慢,故c错误;
d.降低电解时的电源电压,直接降低了电流,电解速度减小,故d错误;
故选:a、b.
点评:本题考查了电解原理及影响电解速度的因素,涉及了电极反应的书写、影响电解速度快慢的判断,本题难度不大.
练习册系列答案
相关题目
工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。
(1)若采用无隔膜法电解冷的食盐水时,Cl2会与NaOH充分接触,导致产物仅是NaClO和H2。无隔膜法电解冷的食盐水相应的离子方程式为 。
(2)氯碱工业耗能高,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。
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①经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的 (填写“左” 或“右”)池注入。
②图中X是____ __(填化学式);乙中右室的电极反应式为: _ ,图示中氢氧化钠溶液质量分数a%与b%的关系是 (填字母)。
A. a%=b% B. a%﹥b% C. a%﹤b%
③甲中的离子交换膜为 (填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。
(3)氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。已知常温下,浓度均为0.1 mol/L的4种钠盐溶液pH如下表:
|
溶质 |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
NaClO |
NaHSO3 |
|
pH |
11.6 |
9.7 |
10.3 |
5.2 |
下列说法中,不正确的是 (填字母)
a.向氯水中加入NaHCO3,可以增大氯水中次氯酸的浓度
b.四种溶液中,水的电离程度最大的是NaClO
c.常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO,pH最大的是H2SO3
d.NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)> c(H+)>c(HSO3-) >c(SO32-)>c(OH-)