题目内容
工业上生产氯气，常用电解槽中电解饱和食盐水，为了避免电解产物之间发生反应，常用阳离子交换膜将电解槽隔成两部分．下图（左图）为电解槽的示意图．
（1）这种阳离子交换膜，只允许溶液中的
①H2②Cl2③H+④Cl-⑤Na+⑥OH-
（2）写出在电解过程中阳极发生的电极方程式：
（3）已知某电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液10kg，每小时能收集到标况下的氢气896L，而且两边的水不能自由流通．则理论上计算，电解后流出的氢氧化钠溶液的质量分数为
（4）某化学课外兴趣小组设计了用电解法制取乙醇钠的工业方法，所用的电解槽如图所示，设计要求：①所用的交换膜不能让分子自由通过；②电解过程中消耗的原料是氢氧化钠和乙醇．回答下列问题：
①写出在电解过程中阴极发生的电极方程式
②最后从乙醇钠的乙醇溶液中分离得到纯净乙醇钠固体的方法是：
（1）这种阳离子交换膜，只允许溶液中的
③⑤
③⑤
通过．（填下列微粒的编号）①H2②Cl2③H+④Cl-⑤Na+⑥OH-
（2）写出在电解过程中阳极发生的电极方程式：
2Cl─-2e-=Cl2↑
2Cl─-2e-=Cl2↑
．（3）已知某电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液10kg，每小时能收集到标况下的氢气896L，而且两边的水不能自由流通．则理论上计算，电解后流出的氢氧化钠溶液的质量分数为
35.7%
35.7%
．（4）某化学课外兴趣小组设计了用电解法制取乙醇钠的工业方法，所用的电解槽如图所示，设计要求：①所用的交换膜不能让分子自由通过；②电解过程中消耗的原料是氢氧化钠和乙醇．回答下列问题：
①写出在电解过程中阴极发生的电极方程式
2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑
2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑
．②最后从乙醇钠的乙醇溶液中分离得到纯净乙醇钠固体的方法是：
蒸发结晶
蒸发结晶
．分析：（1）阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阴离子、分子不能通过；
（2）电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极，发生失电子的氧化反应；
（3）根据氢气的体积计算生成的氢氧化钠的质量、溶液减少的氢气的质量、溶液增加的质量（钠的质量），再根据质量分数公式计算即可；
（4）①电解池中和电源的负极相连的是电解池的阴极，发生得电子的还原反应；
②从溶液中析出溶质的方法是蒸发结晶，可类比食盐的蒸发结晶．
（2）电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极，发生失电子的氧化反应；
（3）根据氢气的体积计算生成的氢氧化钠的质量、溶液减少的氢气的质量、溶液增加的质量（钠的质量），再根据质量分数公式计算即可；
（4）①电解池中和电源的负极相连的是电解池的阴极，发生得电子的还原反应；
②从溶液中析出溶质的方法是蒸发结晶，可类比食盐的蒸发结晶．
解答：解：（1）阳离子交换膜只允许阳离子钠离子、氢离子通过，而阴离子和分子均不能通过，故答案为：③⑤；
（2）电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极，阳极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；
（3）氢气的质量=
M=
×2g/mol=80g；电解水时，生成氢气与氢氧化钠的物质的量之比为1：2，所以生成氢氧化钠的质量=2
×40g/mol=3200g，溶液增加的质量为增加的钠元素的质量减去生成氢气的质量=2×
×23g/mol-80g=1760g；溶液中溶质氢氧化钠的质量为10000g×10%+3200g=4200g，溶液的质量为10000g+1760g=11760g，
电解后流出的氢氧化钠溶液的质量分数=
×100%=35.7%，
故答案为：35.7%；
（4）①电解池中和电源的负极相连的是电解池的阴极，阴极上乙醇得电子发生还原反应，即2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑．
故答案为：2CH3H2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑；
②从溶液中析出溶质的方法是蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶．
（2）电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极，阳极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；
（3）氢气的质量=
| V |
| Vm |
| 896L |
| 22.4L/mol |
| 896L |
| 22.4L/mol |
| 896L |
| 22.4L/mol |
电解后流出的氢氧化钠溶液的质量分数=
| 4200g |
| 11760g |
故答案为：35.7%；
（4）①电解池中和电源的负极相连的是电解池的阴极，阴极上乙醇得电子发生还原反应，即2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑．
故答案为：2CH3H2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑；
②从溶液中析出溶质的方法是蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶．
点评：本题考查了电解原理等知识点，难度不大，易错题是（3）题，注意电解氢氧化钠溶液时，氢气与氢氧根离子的物质的量之比为1：2，明确溶液增加质量的计算方法．
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