Question

右圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖．完成下列問題：
（1）從E口逸出的氣體是

 

，從F口逸出的氣體是

 

．
（2）寫出電解時兩極的電極反應式：
陽極：

 

；
陰極：

 

．
（3）若用陽離子交換膜法電解K₂SO₄溶液，則可以同時生成兩種重要的化合物，它們是

 

．
（4）以下關于陽離子交換膜法電解飽和食鹽水的敘述中，正確的是

 

．
A、使用陽離子交換膜可避免Cl₂和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量
B、電解時，常常從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性
C、常溫常壓下，每生成22.4LCl₂，便產(chǎn)生2molNaOH
D、粗鹽水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等離子，用Na₂CO₃、BaCl₂、NaOH精制時應最后加入BaCl₂溶液．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）圖為陽離子交換膜法電極飽和食鹽水，依據(jù)鈉離子移動方向可知E為陽極，F(xiàn)為陰極，結合電解原理判斷兩極的產(chǎn)物；
（2）分析可知E為陽極，溶液中的陰離子氯離子失電子生成氯氣，F(xiàn)為陰極，溶液中陽離子得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣；
（3）若用陽離子交換膜法電解K₂SO₄溶液，陽極附近生成硫酸，陰極附近氫離子放電生成氫氣，得到氫氧化鉀；
（4）A、使用陽離子交換膜，生成的氯氣在陽極，生產(chǎn)的氫氧化鈉在陰極，可避免Cl₂和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量；
B、電解時，氫氧化鈉在陰極析出，常常從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性
C、常溫常壓下，每生成22.4LCl₂，物質(zhì)的量不是1mol，不能產(chǎn)生2molNaOH；
D、粗鹽水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等離子，用Na₂CO₃、BaCl₂、NaOH精制時應最后加入碳酸鈉溶液；

解答： 解：（1）圖為陽離子交換膜法電極飽和食鹽水，依據(jù)鈉離子移動方向可知E為陽極，F(xiàn)為陰極，飽和氯化鈉溶液中氯離子移向陽極E失電子生成氯氣，氫離子移向陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣；
故答案為：Cl₂；H₂；
（2）E為陽極，溶液中的陰離子氯離子失電子生成氯氣，電極反應為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；F為陰極，溶液中陽離子得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣，電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）若用陽離子交換膜法電解K₂SO₄溶液，陽極附近氫氧根離子是電子生成氧氣，破壞水的電離生成氫離子生成硫酸，陰極附近氫離子得到電子生成氫氣，破壞水的電離生成氫氧根離子得到氫氧化鉀；
故答案為：H₂SO₄、KOH；
（4）A、使用陽離子交換膜，生成的氯氣在陽極，生產(chǎn)的氫氧化鈉在陰極，可避免Cl₂和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量，故A正確；
B、電解飽和食鹽水時，大量的氫氧化鈉在陰極附近析出，可以從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性，故B正確；
C、電解方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，標準狀況下每生成22.4L 即1mol的Cl₂，便產(chǎn)生2molNaOH，但常溫常壓下，氯氣不是1mol，故C錯誤；
D、粗鹽提純時，碳酸鈉一定要加在氯化鋇之后，可可以將多余的鋇離子除掉，故D錯誤．
故選AB．

點評：本題考查了電解原理的應用，電極判斷和電極反應產(chǎn)物判斷是解題關鍵，題目難度中等．