Question

【题目】将氯碱工业与燃料电池联合能够有效降低能源消耗，如图是该工艺的图示（电源及电极未标出），请回答下列问题：

（1）电解饱和食盐水（氯碱工业）的化学方程式为 ．
（2）物质X为 ， 装置Ⅰ和Ⅱ中属于燃料电池的是 ．
（3）装置Ⅰ中，NaOH溶液浓度m%n% （填“＞”或“＜”）．
（4）利用装置Ⅱ可获得10mol/L盐酸，该产品出口为（填“A”或“B”），请说明理由 ．

Answer 1

【答案】
（1）2NaCl+2H2O ?2NaOH+H2↑+Cl2↑
（2）Cl2；Ⅱ
（3）＜
（4）A；正极发生反应Cl2+2e﹣=2Cl﹣ ， 负极发生反应H2﹣2e﹣=2H+ ， H+从负极经阳离子膜移动到正极，盐酸浓度增大
【解析】解：（1.）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气与氯气，反应方程式为：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以答案是：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（2.）装置I为电解食盐水，装置Ⅱ为燃料电池，可知装置I左侧为阳极，右侧为阴极，则物质X为氯气，物质Y为氢气，装置Ⅱ中属于燃料电池，所以答案是：Cl2；Ⅱ；
（3.）装置I右侧是水放电生成氢气与氢氧化钠，电解过程中氢氧化钠溶液浓度增大，即NaOH溶液浓度m%＜n%，所以答案是：＜；
（4.）装置Ⅱ中左侧为正极，正极发生反应Cl2+2e﹣=2Cl﹣ ， 右侧为负极，负极发生反应H2﹣2e﹣=2H+ ， H+从负极经阳离子膜移动到正极，左侧盐酸浓度增大，故浓盐酸从A口排出，所以答案是：A；正极发生反应Cl2+2e﹣=2Cl﹣ ， 负极发生反应H2﹣2e﹣=2H+ ， H+从负极经阳离子膜移动到正极，盐酸浓度增大．