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目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换法,如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图. (1)下列说法不正确的是______ A.从E口逸出的气体是H2 B.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 C.标准状况下每生成22.4L Cl2,便产生2mol NaOH D.粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,精制时先加 Na2CO3溶液 (2)现有离子交换膜A和B将电解槽分为I、II、III三个区域(下图所示),在这种电解池中电解Na2SO4溶液可制得氢氧化钠、硫酸等物质.A为______离子交换膜、B为______离子交换膜(填“阴”或“阳”),电极均为惰性电极.Na2SO4溶液应该在______区(填“I”、“II”、“III”)加入.通电电解时阴极的电极反应式为______,在III区得到______.当外电路总共通过30mol电子时,生成的NaOH 960克,则电解过程中能量的转化率为:______. ![]() |
参考解答
(1)A、电解饱和食盐水时,大量的氢氧化钠在阴极附近析出,所以E极为阴极,放电的是氢离子,生成氢气,故AZ正确; B、电解饱和食盐水时,大量的氢氧化钠在阴极附近析出,可以从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性,故B正确; C、电解方程式为:2NaCl+2H2O
D、粗盐提纯时,碳酸钠一定要加在氯化钡之后,可可以将多余的钡离子除掉,故D错误. 故选D. (2)电解Na2SO4溶液时,和电源的正极相连的是阳极,该电极氢氧根离子放电生成的是氧气,和电源的负极相连的是阴极,该极上氢离子放电,生成的是氢气,所以A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜,Na2SO4溶液应该在Ⅱ区加入,阴极是溶液中水电离出的氢离子放电,电极反应式为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,在III区是氢氧根放电,该极区生成硫酸和氧气,根据电极反应:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,当转移30mol电子时,生成氢氧化钠为30mol,即1200g,所以电解过程中能量的转化率=
故答案为:阳;阴;Ⅱ;2H2O+2e-═H2↑+2OH-;H2SO4溶液、氧气;80%. |
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