题目内容

右图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图.完成下列问题:
(1)从E口逸出的气体是
 
,从F口逸出的气体是
 
.
(2)写出电解时两极的电极反应式:
阳极:
 
;
阴极:
 
.
(3)若用阳离子交换膜法电解K2SO4溶液,则可以同时生成两种重要的化合物,它们是
 
.
(4)以下关于阳离子交换膜法电解饱和食盐水的叙述中,正确的是
 
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A、使用阳离子交换膜可避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量
B、电解时,常常从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
C、常温常压下,每生成22.4LCl2,便产生2molNaOH
D、粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,用Na2CO3、BaCl2、NaOH精制时应最后加入BaCl2溶液.
考点:电解原理
专题:电化学专题
分析:(1)图为阳离子交换膜法电极饱和食盐水,依据钠离子移动方向可知E为阳极,F为阴极,结合电解原理判断两极的产物;
(2)分析可知E为阳极,溶液中的阴离子氯离子失电子生成氯气,F为阴极,溶液中阳离子得到电子发生还原反应生成氢气;
(3)若用阳离子交换膜法电解K2SO4溶液,阳极附近生成硫酸,阴极附近氢离子放电生成氢气,得到氢氧化钾;
(4)A、使用阳离子交换膜,生成的氯气在阳极,生产的氢氧化钠在阴极,可避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量;
B、电解时,氢氧化钠在阴极析出,常常从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
C、常温常压下,每生成22.4LCl2,物质的量不是1mol,不能产生2molNaOH;
D、粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,用Na2CO3、BaCl2、NaOH精制时应最后加入碳酸钠溶液;
解答: 解:(1)图为阳离子交换膜法电极饱和食盐水,依据钠离子移动方向可知E为阳极,F为阴极,饱和氯化钠溶液中氯离子移向阳极E失电子生成氯气,氢离子移向阴极得到电子发生还原反应生成氢气;
故答案为:Cl2;H2;
(2)E为阳极,溶液中的阴离子氯离子失电子生成氯气,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑;F为阴极,溶液中阳离子得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应为2H++2e-=H2↑;
故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;2H++2e-=H2↑;
(3)若用阳离子交换膜法电解K2SO4溶液,阳极附近氢氧根离子是电子生成氧气,破坏水的电离生成氢离子生成硫酸,阴极附近氢离子得到电子生成氢气,破坏水的电离生成氢氧根离子得到氢氧化钾;
故答案为:H2SO4、KOH;
(4)A、使用阳离子交换膜,生成的氯气在阳极,生产的氢氧化钠在阴极,可避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量,故A正确;
B、电解饱和食盐水时,大量的氢氧化钠在阴极附近析出,可以从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性,故B正确;
C、电解方程式为:2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑,标准状况下每生成22.4L 即1mol的Cl2,便产生2molNaOH,但常温常压下,氯气不是1mol,故C错误;
D、粗盐提纯时,碳酸钠一定要加在氯化钡之后,可可以将多余的钡离子除掉,故D错误.
故选AB.
点评:本题考查了电解原理的应用,电极判断和电极反应产物判断是解题关键,题目难度中等.
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