Question

現在工業上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水制取NaOH、H₂和Cl ₂。請回答下列問題：
⑴在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發生的電極反應式為                 。
⑵電解之前，食鹽水需要精制，目的是除去粗鹽中的、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－等雜質離子，使用的試劑有：a．Na₂CO₃溶液，b．Ba（OH）₂溶液，c．稀鹽酸，其合理的加入順序為（填試劑序號）                             。
⑶如果在容積為10L的離子交換膜電解槽中，1min后在陰極可產生11.2L（標準狀況）Cl₂，這時溶液的pH值是      （填“升高”、“降低”或“不變”），溶液中c（OH^－）為(設體積保持不變)               。
⑷若沒有陽離子交換膜的存在,則電解飽和食鹽水的化學方程式是                 
                                                            。

Answer 1

⑴2Cl^－→ Cl₂↑＋2e^－；⑵b、a、c；⑶升高，0.1mol·；⑷NaCl＋H₂ONaClO＋H₂↑。

此題是在考查電解食鹽水的基礎之上，同時考查粗鹽的精制。解題時，要緊扣電解原理，電子守恒分析。⑴與電源正極相連的是陽極，陰離子Cl^－放電，電極反應式為：2Cl^－→ Cl₂↑＋2e^－。⑵加入Ba（OH）₂后過量的Ba²⁺應該用Na₂CO₃溶液除去，最后加入鹽酸除去，并調節溶液的酸堿性（加鹽酸之前，必須過濾，否則沉淀又溶解了）。⑶電解飽和食鹽水過程中產生了NaOH，使溶液的堿性增強，pH值升高；依據總方程式：2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl ₂↑知，n（OH^－）＝ 2n（Cl ₂）＝2× ＝ 1.0 mol ，則c（OH^－）＝ ＝0.1mol· 。⑷由于Cl ₂＋ 2NaOH＝ NaCl ＋ NaClO ＋ H₂O，與電解食鹽水的總反應方程式2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl ₂↑相加，可得：NaCl＋H₂ONaClO＋H₂↑。