(7分)现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极,请用氯碱工业中的膜技术原理,回答下列问题。(1)写出氯碱工业中电解饱和食盐水的反应式_____________

(7分)现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极,请用氯碱工业中的膜技术原理,回答下列问题。(1)写出氯碱工业中电解饱和食盐水的反应式_____________

题型:不详难度:来源:
(7分)现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极,请用氯碱工业中的膜技术原理,回答下列问题。

(1)写出氯碱工业中电解饱和食盐水的反应式________________,阳离子交换膜在氯碱工业中的作用是____________________________________________。写出用惰性电极电解硫酸钠水溶液的总反应式:____________________________________________。
(2)请利用交换膜技术,根据上图框架,设计一个电解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置,标出进出物质的名称。A___________;B___________;C___________;D___________;E___________;F___________;G___________。膜b为___________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。
答案
(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 使阴极区产物和阳极区产物不接触  2H2O2H2↑+O2
(2)O2  H2  NaOH  H2O(可含少量NaOH)  Na2SO4  H2O(可含少量H2SO4)  H2SO4 阳离子交换膜
解析
如何对题中实验进行装置设计?回忆一下课本上氯碱工业中电解装置以及电解原理,再由课本中阳离子交换膜的性能类推出阴离子交换膜的作用。①阳离子交换膜只能让阳离子通过,类推阴离子交换膜也应该只能让阴离子通过。②氯碱工业中H2O参与放电而产生NaOH,电解Na2SO4溶液时阴极区H+放电(阴极:2H++2e-====H2↑)破坏水的电离平衡而使溶液呈碱性,阳极区OH-放电(4OH-+4e-====2H2O+O2↑)破坏水的电离平衡而使溶液呈酸性。③氯碱工业中为了得到纯净的NaOH产品,阴极区加入水(含少量NaOH增强导电性)。类推:电解Na2SO4溶液要得到“纯净”的产品,在阴极区、阳极区也只能加入水,在电解池的中央部分加入Na2SO4溶液。
举一反三
(4分)阿伏加德罗常数(NA)、物质的量(n)和粒子数(N)之间有如下关系:NA=N/n,测定阿伏加德罗常数有多种方法,其中电解法(根据电子的物质的量和电子数来测定NA)是常用的方法。试回答下列有关问题:
(1)实验室有相同浓度的NaCl、CuSO4、AgNO3、H2SO4等溶液,若实验过程中用惰性电极电解,且不考虑电极上的析出物与电解质溶液之间的反应,则你认为选择哪一种溶液作为电解质,实验既简便,测定结果误差又小,并说明理由。
(2)采用你所选定的溶液来实验,至少应测定__________个数据。它们是___________。
(3)若已知一个电子的电荷量,(符号为q),选定符号代表有关数据,列出电解法求阿伏加德罗常数(NA)的数学表达式___________________________________________。
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下列关于电解池的叙述不正确的是(   )
A.在电解池的阴极发生还原反应
B.与电源负极相连的是电解池的阳极
C.电解质溶液中的阴离子移向电解池的阳极
D.电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极

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甲、乙两个相同的电解槽,如图所示连接a,b,c,d均为铂电极,通电后发现a极板处有气体放出,c极板质量增加,则以下说法中正确的是( )
A.甲槽中溶液是,乙槽中溶液是NaOHB.甲槽中溶液是NaOH,乙槽中溶液是
C.甲槽中溶液是,乙槽中溶液是D.甲槽中溶液是,乙槽中溶液是

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(9分)在右图中A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,C为盛有稀硫酸的电解槽,e、f为铂电极。接通电路后,发现B上的c点显红色。试回答:

(1)电源A上的b为__________极。
(2)写出B上的电极反应式:
c_______________________;d_______________________。
(3)e、f电极上所产生的气体分别为__________、__________,其体积比为__________。
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(11分)下图表示两种溶液进行电解的装置:

电极A由金属R制成,R的硫酸盐的化学式为RSO4,B、C、D都是Pt。P和Q是电池的两极,电路接通后,金属离子R2+离子沉积于电极B上,同时电极C、D上产生气泡。
(1)P和Q中正极是__________。
(2)A极上的电极反应式为_______________________。
(3)罩在电极C、D上的两集气瓶中收集到气体的体积比是__________。
(4)当电流强度为2 A,通电3 min 13 s后,电极B上生成金属R 0.127 g。已知1 mol电子的电量为96 500 C,则R的相对原子质量为__________,它是__________(填元素符号)。
(5)将P和Q变换位置接线,使电流方向反过来,电流强度为2 A,5 min后在B极上看到了_____________、_______________________两种现象。
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