题目内容
(2)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示:
①溶液A的溶质是
②电解饱和食盐水的离子方程式是
③电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:(1)负极上失电子发生氧化反应;根据Na2Mn5O10和转移电子之间的关系式计算.
(2)①依据装置图中氯气和氢气生成的位置判断,生成氯气的电极为阳极,a为正极,b为负极,连接电极为阴极,溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液A为氢氧化钠溶液;
②电解饱和食盐水,依据电极反应判断生成产物,书写离子方程式;
③根据阳极产物和平衡移动原理分析.
(2)①依据装置图中氯气和氢气生成的位置判断,生成氯气的电极为阳极,a为正极,b为负极,连接电极为阴极,溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液A为氢氧化钠溶液;
②电解饱和食盐水,依据电极反应判断生成产物,书写离子方程式;
③根据阳极产物和平衡移动原理分析.
解答:
解:(1)根据电池总反应:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,可判断出Ag应为原电池的负极,负极发生反应的电极方程式为:Ag+Cl--e-=AgCl,根据方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10,化合价共降低了2价,所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子,故答案为:Ag+Cl--e-=AgCl;2;
(2)①装置图中氯气和氢气生成的位置判断,生成氯气的电极为阳极,a为正极,b为负极,连接电极为阴极,溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液A为氢氧化钠溶液,故答案为:NaOH;
②电解饱和食盐水,溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气,氢离子在阴极得到电子生成氢气,阴极附近氢氧根离子浓度增大生成氢氧化钠,反应的离子方程式:2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑,故答案为:2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑;
③电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3的作用是促使化学平衡Cl2+H2O?HCl+HClO向左移动,减少Cl2在水中的溶解,有利于Cl2的逸出,故答案为:Cl2与水的反应为Cl2+H2O?HCl+HClO,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的逸出.
(2)①装置图中氯气和氢气生成的位置判断,生成氯气的电极为阳极,a为正极,b为负极,连接电极为阴极,溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液A为氢氧化钠溶液,故答案为:NaOH;
②电解饱和食盐水,溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气,氢离子在阴极得到电子生成氢气,阴极附近氢氧根离子浓度增大生成氢氧化钠,反应的离子方程式:2Cl-+2H2O
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③电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3的作用是促使化学平衡Cl2+H2O?HCl+HClO向左移动,减少Cl2在水中的溶解,有利于Cl2的逸出,故答案为:Cl2与水的反应为Cl2+H2O?HCl+HClO,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的逸出.
点评:本题考查了电解池原理的分析应用,主要是电极反应,电极判断,离子除杂实验设计方案分析判断是关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表:根据表中信息,判断以下说法正确的是( )
| 元素符号 | X | Y | Z | M | N |
| 原子半径(nm) | 0.160 | 0.111 | 0.104 | 0.143 | 0.066 |
| 主要化合价 | +2 | +2 | -2,+4,+6 | +3 | -2 |
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