18.(09宁夏卷37)[化学-选修化学与技术](15分)请回答氯碱的如下问题:

(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=_______(要求计算表达式和结果);

(2)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,粗盐溶于水过滤后,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)

(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。

图中X、Y分别是_____、_______(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:______; 负极:_____;

③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________、____________。

答案:(1)k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89(2)③①②

(3)①Cl2  H2  a%小于b%  ②O2+4e-+2H2O=4OH-   H2-2e-+2OH-=2H2O  ③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(其他合理答案也给分)

解析:(1)只要了解电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H2O   2NaOH+H2↑+Cl2↑即可得到,k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89;

(2)只要抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系:③①②;

(3)本题突破口在于B燃料电池这边,通空气一边为正极(还原反应),那么左边必然通H2,这样Y即为H2 ;再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是X,必然为Cl2了;A中的NaOH进入燃料电池正极再出来,依据O2+4e-+2H2O=4OH-  可知NaOH+浓度增大。

 0  398214  398222  398228  398232  398238  398240  398244  398250  398252  398258  398264  398268  398270  398274  398280  398282  398288  398292  398294  398298  398300  398304  398306  398308  398309  398310  398312  398313  398314  398316  398318  398322  398324  398328  398330  398334  398340  398342  398348  398352  398354  398358  398364  398370  398372  398378  398382  398384  398390  398394  398400  398408  447090 

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