氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多采用离子交换膜电解槽。(1)写出电解饱和氯化钠溶
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氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多采用离子交换膜电解槽。 (1)写出电解饱和氯化钠溶液时的电极反应和总的离子反应方程式: 阳极: ; 阴极: ; 总反应式: 。 (2)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极,其原因是 。阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是 。 (3)为使电解氯化钠的速度加快,下列措施可行的是 。A.增大阴极碳钢网面积 | B.提高饱和氯化钠溶液的温度 | C.加大阴极与阳极间的距离 | D.提高电解时的电源电压 | (4)如果将某离子交换膜电解槽①电解时的电压增大到原来的2倍 ②电解时的电流增大到原来的2倍 ③电解时的温度从30 ℃提高到60 ℃,则电解速率一定会达到原来的2倍的是 ,解释其原因: 。 |
答案
(1)2Cl--2e-Cl2↑ 2H++2e-H2↑ 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ (2)阳极产生的Cl2不易腐蚀金属钛既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量 (3)ABD (4)反应速率 当电解时的电压增大到原来的2倍时,电解池的电阻可能会发生变化,电流不一定为原来的2倍;当电解时的温度从30 ℃提高到60 ℃时,电解池的内阻会有所降低,但并不一定恰好降低为原来的一半;当电解时的电流增大到原来的2倍时,单位时间内流过电路的电荷量恰好为原来的2倍,发生反应的物质的物质的量也恰好为原来的2倍,即反应速率为原来的2倍 |
解析
电解氯化钠的速率与单位时间的电荷量、离子迁移的速率有关。 |
举一反三
在150 mL 0.2 mol·L-1硫酸铜溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水的电解),则: (1)若两极均为铜片,试说明电解过程中Cu2+浓度将怎样变化。 。 (2)若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极的电极反应式是 。 (3)如不考虑H+在阴极上放电,当电路中有0.04 mol e-通过时,阴极增重 g,阴极上的电极反应式是 。 |
某蓄电池因使用日久而正负极标志模糊。请根据另外找到的下列两组器材和试剂,回答两种判断该正负极模糊的蓄电池的正负极的方法。 (1)氯化铜溶液,两根带有铜导线的碳棒: 。 (2)硫酸铜溶液,两根铜导线: 。 |
某一资料中记载着可以用电解KI水溶液的方法进行KIO3的工业化生产的信息,总的电解反应方程式为:KI+3H2OKIO3+3H2↑。 (1)据此推测: ①阳极反应式是 ; ②阴极反应式是 。 (2)一位学生想演示这一方法,则他应该准备的物品和试剂是。 |
如下图所示,若电解5 min,铜电极质量增加2.16 g。试回答: (1)电极X是电源的 极。 (2) pH变化:A ,B ,C 。 (3)若A中KCl溶液的体积为200 mL,电解至5 min,溶液的pH是 (假设溶液体积不变化)。 |
在常温下用惰性电极电解2 L饱和食盐水,电极上通过0.2 mol 电子时停止电解,此时电解生成的NaOH质量是多少?溶液的pH是多少?(溶液的体积变化忽略不计) |
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