Question

（共10分）现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极，请用氯碱工业中的膜技术原理，回答下列问题。

（1）写出氯碱工业中电解饱和食盐水的离子方程式                    ；
（2）请利用交换膜技术，根据上图框架，设计一个电解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置，标出进出物质的化学式：
A_________；C_________； E_________；膜b为     离子交换膜（填“阳”或“阴”）。

Answer 1

（各2分，共10分）
（1）2Cl^-＋2H₂O 2OH^-＋Cl₂↑＋H₂↑；
（2） O₂；NaOH；Na₂SO₄(溶液）；阳

解析试题分析：（1）电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠，
离子方程式为2Cl^-＋2H₂O 2OH^-＋Cl₂↑＋H₂↑；
（2）电解硫酸钠实际是电解水，要想得到氢氧化钠和硫酸，在阴极是氢氧根离子放电，所以氢氧根离子浓度增大，所以氢氧化钠应在阴极区得到，则膜b应是阳离子交换膜，只允许阳离子Na⁺通过，而氢氧根离子留在阴极区，从而得到氢氧化钠；阳极是氢离子氢氧根离子放电生成氧气，氢离子浓度相对增大，要想得到硫酸，则膜a应是阴离子交换膜，只允许阴离子通过，而氢离子留在阳极区，与硫酸根留在形成硫酸。所以A气体是O₂，C是NaOH，E是Na₂SO₄(溶液）；b是阳离子交换膜。
考点：考查电解原理的应用，离子交换膜的判断