氯碱工业是最基本的化学工业之一.它的产品除应用于化学工业本身外.还广泛应用于轻工业.纺织工业.冶金工业.石油化学工业以及公用事业. ⑴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反应方程式为 ⑵现代氯碱工业多采用隔膜法进行电解.即用隔膜将电解槽分隔成阳极区和阴� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(16分)氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

⑴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反应方程式为

⑵现代氯碱工业多采用隔膜法进行电解，即用隔膜将电解槽分隔成阳极区和阴极区，则从阴极区排出的是，电解时用盐酸控制阳极区的PH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：

（3）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。

①分析比较图中氢氧化鈉质量分数大小：a% (填“＞”、“＜”或“＝”) b%, 理由是

②这样设计的主要节（电））能之处在于（至少写一处）

⑷ 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厂进行就近联合。请你判断该方案是否可行？（填可行或不可行），理由是

【答案】

（1）NaCl+H₂ONaClO+H₂↑

（2）H₂和NaOH； Cl₂与水反应：Cl₂+ H₂O= HClO+HCl，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逸出

（3）①＜；在B中右侧为燃料电池正极，氧气被还原产生OH^-，同时Na⁺通过离子膜移到该侧，所以NaOH溶液浓度增大

②燃料电池可以补充电解池消耗的电能（或燃料电池提高了产出碱液的浓度，降低能耗等其他合理答案均可）

（4）可行；将发电厂产生的废气（SO₂）与氯碱厂产生的Cl₂或NaOH反应，既减少了SO₂的排放，又可产生多种化学原料，同时就近联合还能减少电力输送中的损耗（其他合理答案均可）

【解析】（1）生成物是次氯酸钠和氢气，所以总反应式为NaCl+H₂ONaClO+H₂↑。

（2）惰性电极电极氯化钠溶液，阴极是氢离子放电，从而破坏阴极周围水的电离平衡，从而阴极溶液显碱性，即阴极生成物是氢气和氢氧化钠。阳极是氯离子放电生成氯气，由于Cl₂与水反应：Cl₂+ H₂O= HClO+HCl，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逸出。

（2）①根据装置图可知，B中右侧通入空气，所以是正极，氧气被还原产生OH^-，同时Na⁺通过离子膜移到该侧，所以NaOH溶液浓度增大。

②这样设计可以通过燃料电池来补充电解池消耗的电能。

（4）由于发电厂产生的废气（SO₂）与氯碱厂产生的Cl₂或NaOH反应，既减少了SO₂的排放，又可产生多种化学原料，同时就近联合还能减少电力输送中的损耗，所以是可以的。

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(16分) 下图中甲、乙、丙的电极材料都是石墨和铁，其中丙是氯碱工业生产示意图。

（1）若甲、乙两烧杯均盛放CuSO₄溶液，

①甲中铁棒上的电极反应式为_______________________________________。

②乙装置工作一段时间后，向烧杯中加入适量的碱式碳酸铜【Cu₂(OH)₂CO₃】，能使溶液恢复到起始状态，请写出这段时间内乙装置发生的所有反应的化学方程式

________________________________________________________________________。

（2）若甲、乙两烧杯均盛放饱和NaCl溶液，

①甲中石墨棒上的电极反应式为___________________。

②将湿润的淀粉碘化钾试纸放在乙烧杯______（填“Fe”或“C”）电极的上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl₂氧化了生成的I₂。若反应物Cl₂和I₂的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，则其对应的化学方程式为_________________________。

③假设产生的气体全部逸出溶液，当乙反应有0.01 mol电子转移后停止实验，此时烧杯中溶液的体积为100 mL，则溶液混合均匀后的pH = ____________。

④当乙中的反应用于工业生产时，为了阻止两极产物之间的反应，通常使用如丙图所示的装置，其中离子交换膜只允许Na^＋通过，Na^＋的移动方向如图中标注，则H₂的出口是________(填代号)。

(16分) 下图中甲、乙、丙的电极材料都是石墨和铁，其中丙是氯碱工业生产示意图。

（1）若甲、乙两烧杯均盛放CuSO₄溶液，
①甲中铁棒上的电极反应式为_______________________________________。
②乙装置工作一段时间后，向烧杯中加入适量的碱式碳酸铜【Cu₂(OH)₂CO₃】，能使溶液恢复到起始状态，请写出这段时间内乙装置发生的所有反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
（2）若甲、乙两烧杯均盛放饱和NaCl溶液，
①甲中石墨棒上的电极反应式为___________________。
②将湿润的淀粉碘化钾试纸放在乙烧杯______（填“Fe”或“C”）电极的上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl₂氧化了生成的I₂。若反应物Cl₂和I₂的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，则其对应的化学方程式为_________________________。
③假设产生的气体全部逸出溶液，当乙反应有0.01 mol电子转移后停止实验，此时烧杯中溶液的体积为100 mL，则溶液混合均匀后的pH = ____________。
④当乙中的反应用于工业生产时，为了阻止两极产物之间的反应，通常使用如丙图所示的装置，其中离子交换膜只允许Na^＋通过，Na^＋的移动方向如图中标注，则H₂的出口是________(填代号)。

(16分)氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。
⑴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反应方程式为
⑵现代氯碱工业多采用隔膜法进行电解，即用隔膜将电解槽分隔成阳极区和阴极区，则从阴极区排出的是                                        ，电解时用盐酸控制阳极区的PH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：

（3）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。
①分析比较图中氢氧化鈉质量分数大小：a%   (填“＞”、“＜”或“＝”) b%, 理由是

②这样设计的主要节（电））能之处在于              （至少写一处）
⑷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厂进行就近联合。请你判断该方案是否可行？            （填可行或不可行），理由是