题目内容
氯碱工业是以电解饱和食盐制氯气和烧碱而得名．请回答问题：
（1）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，必须精制后才能供电解使用．精制时，精盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）、③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是 （填序号）
（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写出A（电解池）中反应的化学方程式 ，分析比较图示氢氧化钠质量分数a%与b%的大小 ；
②写出燃料电池B中正极发生电极反应： ；
③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处） ．
（1）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，必须精制后才能供电解使用．精制时，精盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）、③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是
（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写出A（电解池）中反应的化学方程式
②写出燃料电池B中正极发生电极反应：
③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处）
考点：氯碱工业
专题：电化学专题
分析：（1）抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前分析；
（2）①A（电解池）电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠；
②根据燃料电池的工作原理来回答；根据阳离子交换膜的作用和燃料电池的工作原理来回答；
③根据燃料电池能将化学能转化为电能结合该方法来分析其优点之处．
（2）①A（电解池）电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠；
②根据燃料电池的工作原理来回答；根据阳离子交换膜的作用和燃料电池的工作原理来回答；
③根据燃料电池能将化学能转化为电能结合该方法来分析其优点之处．
解答：
解：（1）应先加入过量BaCl2，除去SO42-，然后加过量Na2CO3，可除去Ca2+、Mg2+、Fe3+等，过滤后加入盐酸可除去Na2CO3，故答案为：③①②；
（2）①A（电解池）电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠，其电解的化学方程式为：2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑，
由于燃料电池正极发生O2+4e-+2H2O=4OH-，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于b%，可知NaOH浓度增大；
故答案为：2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑；a%小于b%；
②燃料电池中正极氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
③据装置特点及反应过程可知，这样设计的优点是燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗等，
故答案为：燃料电池可以补充电解池消耗的电能、提高产出碱液的浓度．
（2）①A（电解池）电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠，其电解的化学方程式为：2NaCl+2H2O
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由于燃料电池正极发生O2+4e-+2H2O=4OH-，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于b%，可知NaOH浓度增大；
故答案为：2NaCl+2H2O
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②燃料电池中正极氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
③据装置特点及反应过程可知，这样设计的优点是燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗等，
故答案为：燃料电池可以补充电解池消耗的电能、提高产出碱液的浓度．
点评：本题考查了原电池和电解池原理的综合应用，涉及饱和食盐水的精制、电解方程式、电极方程式等知识，要求学生具有分析和解决问题的能力，题目难度中等．
练习册系列答案
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下列有关化学基本概念判断的依据正确的是（ ）
| A、电解质：熔解状态能否导电 |
| B、共价化合物：化合晶体中是否含有共价键 |
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| D、强弱电解质：溶液的导电能力大小 |
下列各组顺序的排列不正确的是（ ）
| A、原子半径：Na＜Mg＜Al |
| B、热稳定性：HCl＞H2S＞PH3 |
| C、酸性强弱：H4SiO4＜H2CO3＜CH3COOH |
| D、熔点：金刚石＞食盐＞干冰 |
，则符合下列条件F的同分异构体有
结构．
可简写为
．现有某化合物X的分子结构可表示为
．