工业上电解制碱的技术是用离子交换膜法.主要原料是饱和食盐水．如图为离子交换膜法电解原理示意图:请回答下列问题:(1)电解槽中部的阳离子交换膜把电解槽隔成了阴极室和阳极室.这种阳离子交换膜.只允许溶液中的通过.而两边的水不能自由流通．①H2.②Cl2.③H+.④Cl-.⑤Na+.⑥OH-．(2)A极为电解槽的极.电极反应式为 .(3)已知某电解槽� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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工业上电解制碱的技术是用离子交换膜法，主要原料是饱和食盐水．如图为离子交换膜法电解原理示意图：
请回答下列问题：
（1）电解槽中部的阳离子交换膜把电解槽隔成了阴极室和阳极室，这种阳离子交换膜，只允许溶液中的

通过（填写下列微粒的编号），而两边的水不能自由流通．
①H₂，②Cl₂，③H⁺，④Cl^-，⑤Na⁺，⑥OH^-．
（2）A极为电解槽的

极，电极反应式为

，
（3）已知某电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液a kg，每小时能产生标准状况下的氯气b L，则电解后流出的氢氧化钠溶液（密度为d g?cm^-3）的物质的量浓度为（理论计算）

．
（4）若将标准状况下6.72L的阳极气体通入热的氢氧化钠溶液中，反应中只有一种元素的化合价发生改变，电子转移数是0.5×6.02×10²³，产物中得到了两种含氯化合物，写出该反应的离子方程：

．

考点：原电池和电解池的工作原理,电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阴离子不能通过；
（2）电解时，阳离子向阴极移动，由离子的定向移动可判断电极；
（3）根据氯气的体积计算生成的氢氧化钠的物质的量、生成氢气的质量，溶液中的质量为原来溶液质量+钠元素的质量-氢气质量，根据溶液质量、密度计算溶液体积，根据物质的量浓度公式计算NaOH浓度；
（4）氯气和热的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、氯酸钠和水．

解答： 解：（1）阳离子交换膜只允许阳离子钠离子通过，而阴离子氢氧根和氯离子均不能通过，故答案为：③⑤；
（2）电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极，所以A极为电解槽的阳极，氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl^-→2e^-+Cl₂↑，故答案为：阳；2Cl^-→2e^-+Cl₂↑；
（3）氯气的物质的量=

22.4

mol；电解水时，生成氢气与氢氧化钠的物质的量之比为1：2，所以生成n（NaOH）=

22.4

mol，原来n（NaOH）=

1000ag×10%

40g/mol

=2.5amol，所以反应后溶液中n（NaOH）=（

22.4

+2.5a）mol，电解后溶液质量=1000ag+

22.4

mol×2×23g/mol-

22.4

mol×2g/mol=1000ag+

22b

11.2

g，
溶液体积=

(1000a+

22b

11.2

1000dg/L

，则C（NaOH）=

22.4

+2.5a

1000a+

22b

11.2

1000d

mol/L=

1000(28a+b)

11200a+22b

×dmol/L，
故答案为：

1000(28a+b)

11200a+22b

×d；
（4）氯气和热的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、氯酸钠和水，方程式为：3Cl₂+6OH^-

△

5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O，反应中Cl元素的化合价由0价升高到+5价，0.3mol氯气参加反应，电子转移数是0.5×6.02×10²³，
故答案为：3Cl₂+6OH^-

△

5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O．

点评：本题考查了电解原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确离子交换膜的作用及阴阳极上发生的反应是解本题关键，注意（3）中物质的量浓度计算方法，注意溶液增加的质量如何计算，计算量较大，题目难度中等．

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．
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；
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