Question

10．工業(yè)上電解制堿的技術(shù)是用離子交換膜法，主要原料是飽和食鹽水．下圖為離子交換膜法電解原理示意圖：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）溶液A的溶質(zhì)是NaOH，電解飽和食鹽
水的離子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．
（2）電解槽中部的陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成了陰極室和陽(yáng)極室，它只
允許Na⁺（填離子符號(hào)，下同）通過(guò)，而不允許Cl^-、OH^-和氣體通過(guò)．
（3）電解法制堿的主要原料飽和食鹽水是由粗鹽制得，其中含有泥沙及Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，因此必須精制．精制時(shí)所用試劑為①NaOH ②Na₂CO₃ ③BaCl₂ ④鹽酸，這四種試劑的添加順序?yàn)棰邰冖佗埽ㄌ钚蛱?hào)）．
（4）若將標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L陽(yáng)極氣體通入熱的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)中只有一種元素的化合價(jià)發(fā)生改變，電子轉(zhuǎn)移數(shù)是0.5×6.02×10²³，產(chǎn)物中得到了兩種含氯化合物，寫出該反應(yīng)的離子方程式：3Cl₂+6OH^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上氯離子失電子生成氯氣，陰極上氫離子得電子生成氫氣同時(shí)溶液中生成NaOH；
（2）陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，而陰離子不能通過(guò)；
（3）粗鹽提純時(shí)加試劑的原則是：碳酸鈉一定加在氯化鋇之后，鹽酸加在最后；
（4）氯氣和熱的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、氯酸鈉和水．

解答 解：（1）電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上氯離子失電子生成氯氣，陰極上氫離子得電子生成氫氣同時(shí)溶液中生成NaOH，其電解離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；在陰極上溶液中生成NaOH，所以A的溶質(zhì)為NaOH；
故答案為：NaOH；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
（2）陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子鈉離子通過(guò)，而陰離子氫氧根和氯離子均不能通過(guò)，
故答案為：Na⁺；Cl^-、OH^-；
（3）粗鹽提純時(shí)加試劑的原則是：氫氧化鈉除去鎂離子和三價(jià)鐵離子，碳酸鈉一定加在氯化鋇之后，這樣碳酸鈉既可以除去鈣離子又可以除去多余的鋇離子，鹽酸加在最后來(lái)除去多余的碳酸根離子和氫氧根離子，
故答案為：③②①④；
（4）氯氣和熱的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、氯酸鈉和水，方程式為：3Cl₂+6OH^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O；
故答案為：3Cl₂+6OH^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解原理的應(yīng)用、離子方程式的書寫，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力，注意把握電解池中陰陽(yáng)極上離子的放電順序以及發(fā)生的反應(yīng)．