请回答氯碱工业中的如下问题:(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=       (要求写出计算表达式和结果);(2)原料

请回答氯碱工业中的如下问题:(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=       (要求写出计算表达式和结果);(2)原料

题型:不详难度:来源:
请回答氯碱工业中的如下问题:
(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=       (要求写出计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2、Mg2、Fe3、SO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。

①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=Mr(Cl2)/2Mr(NaOH)=71/80=1∶1.13或0.89
(2)③①②
(3)①Cl2 H2 a%<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(其他合理答案也可)
解析
(1)据化学方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑即可计算出k值.
(2)把Na2CO3放在BaCl2之后,以除去过量的Ba2;把盐酸放在NO2CO3之后,以除去过量的CO32-
(3)判断出二极是解答二池问题的前提:燃料电池中通空气(氧化剂)的一极应为正极,所以:①Y(通入负极,还原剂)必为H2,继而H2产生于电解池的阴极,可推出产生于电解池阳极的X必为Cl2;a% NaOH进入燃料电池,出来后的浓度变化可用二种方法判断:[方法一]从Na的移动方向来定:Na向阴极(即正极)移动,所以正极b% NaOH浓度增大,负极流出的NaOH变稀;[方法二]从水、OH的量变来定:负极H2-2e+2OH=2H2O,水增多、OH减少,变稀;正极O2+4e+2H2O=4OH,水减少、OH增多,所以正极增浓,即a<b。
举一反三
下列属于原电池反应的是(  )。
A.氧化铝膜破坏后,金属铝被迅速氧化
B.白铁镀锌层破损后,还能阻止铁被氧化
C.红热的铁与水接触表面上形成蓝黑色的保护层
D.铁丝在氯气中燃烧产生大量棕黄色的烟

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选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,完成下列反应:
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
(1)画出装置图,并标明各部分材料名称。
(2)负极材料    ,正极材料    ,电解质溶液是    。 
(3)写出电极反应式:
负极: _______________________
正极: _______________________
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关于原电池的叙述中正确的是(  )。
A.任何化学反应,均可以设计成原电池
B.原电池是把化学能直接转化成电能的装置
C.原电池的两极必须都是金属
D.原电池都可以提供持续稳定的电流,应用十分广泛

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如下图所示,下列叙述正确的是(  )。
A.铜是负极,铜片上有气泡产生
B.铜片质量逐渐减少
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原

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有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向AB;当A、D组成原电池时,A为正极;B与C构成原电池时,电极反应式为C2++2e-=C,B-2e-=B2+,则A、B、C、D金属性由强到弱的顺序为(  )。
A.A>B>C>D             B.A>B>D>C
C.D>A>B>C             D.D>C>A>B
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