题目
+ Cl2 H2-|||-s d-|||-Cl Na Na H-|||-Cl OH-|||-a 离子交换膜 b氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空:(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式。 ____ (2)阳极发生的是 ____ 反应、阴极发生的是 ____ 反应(填“氧化”或“还原”)。(3)精制饱和食盐水从图中 ____ 位置补充,氢氧化钠溶液从图中 ____ 位置流出。(选填“a”、“b”、“c”或“d”)
氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空:
(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式。 ____
(2)阳极发生的是 ____ 反应、阴极发生的是 ____ 反应(填“氧化”或“还原”)。
(3)精制饱和食盐水从图中 ____ 位置补充,氢氧化钠溶液从图中 ____ 位置流出。(选填“a”、“b”、“c”或“d”)
题目解答
答案
解:(1)电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱,反应的离子方程式为:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑,
故答案为:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑;
(2)电解池中阳极上是氯离子失电子发生氧化反应,阴极上是氢离子得到电子发生还原反应,
故答案为:氧化;还原;
(3)电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气,水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大,生成氢氧化钠溶液,NaOH溶液的出口为d;
Cl2在阳极,依据装置图分析可知精制饱和食盐水从阳极进入,即进口为a,
故答案为:a;d。
故答案为:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑;
(2)电解池中阳极上是氯离子失电子发生氧化反应,阴极上是氢离子得到电子发生还原反应,
故答案为:氧化;还原;
(3)电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气,水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大,生成氢氧化钠溶液,NaOH溶液的出口为d;
Cl2在阳极,依据装置图分析可知精制饱和食盐水从阳极进入,即进口为a,
故答案为:a;d。
解析
步骤 1:电解饱和食盐水的离子方程式
电解饱和食盐水时,氯离子在阳极失去电子生成氯气,氢离子在阴极得到电子生成氢气,同时生成氢氧化钠。因此,电解饱和食盐水的离子方程式为:2Cl^{-} + 2H_2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2OH^{-} + H_2↑ + Cl_2↑。
步骤 2:阳极和阴极发生的反应类型
在电解过程中,阳极上氯离子失去电子生成氯气,发生氧化反应;阴极上氢离子得到电子生成氢气,发生还原反应。
步骤 3:精制饱和食盐水和氢氧化钠溶液的流向
由于离子交换膜只允许阳离子通过,因此精制饱和食盐水从阳极进入,即进口为a。阴极生成的氢氧化钠溶液从阴极流出,即出口为d。
电解饱和食盐水时,氯离子在阳极失去电子生成氯气,氢离子在阴极得到电子生成氢气,同时生成氢氧化钠。因此,电解饱和食盐水的离子方程式为:2Cl^{-} + 2H_2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2OH^{-} + H_2↑ + Cl_2↑。
步骤 2:阳极和阴极发生的反应类型
在电解过程中,阳极上氯离子失去电子生成氯气,发生氧化反应;阴极上氢离子得到电子生成氢气,发生还原反应。
步骤 3:精制饱和食盐水和氢氧化钠溶液的流向
由于离子交换膜只允许阳离子通过,因此精制饱和食盐水从阳极进入,即进口为a。阴极生成的氢氧化钠溶液从阴极流出,即出口为d。