[题目]阳离子交换膜电解槽运用到氯碱工业.使产品的纯度大大提高.主要归功于阳离子交换膜的严格把关.它只允许阳离子自由通过.其工作原理如图所示.(1)在氯碱工业中电解饱和食盐水制备氢气.氯气和氢氧化钠溶液时.饱和食盐水的入口应该是 (填“C 或“D ).(2)该装置也可用于物质的提纯.工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质(如SO42-).可以用阳离子交� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】阳离子交换膜电解槽运用到氯碱工业，使产品的纯度大大提高，主要归功于阳离子交换膜的严格把关，它只允许阳离子自由通过，其工作原理如图所示。

（1）在氯碱工业中电解饱和食盐水制备氢气、氯气和氢氧化钠溶液时，饱和食盐水的入口应该是______（填“C”或“D”）。

（2）该装置也可用于物质的提纯，工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质（如SO42-），可以用阳离子交换膜电解槽电解提纯。除去杂质后氢氧化钾溶液从液体出口_________（填“A”或“B”）导出。

（3）阳离子交换膜的诞生极大促进了电解工业的发展，我们不妨大胆设想，假设阴离子交换膜也已经诞生，同时使用阳离子交换膜和阴离子交换膜电解硫酸钠溶液，可以同时制备产品氢气、氧气、氢氧化钠溶液和硫酸溶液四种物质。某同学设计了如图所示的装置，请你指出硫酸钠溶液的入口是_______（填“C”“G”或“D”）。

【答案】C B G

【解析】

（1）在氯碱工业中电解饱和食盐水制备出氯气，且中间隔膜为阳离子交换膜，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl-在阳极放电；

（2）用阳离子交换膜电解法除去工业品氢氧化钾溶液中的杂质含氧酸根，相当于电解水，阳极的电极反应式为：2H2O-4e- =O2↑+4H+，阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，在阴极和阳极之间有阳离子交换膜，只允许阳离子K+和H+通过，在阴极留下的OH浓度增大，在阴极区聚集大量的K+和OH，从而产生纯的氢氧化钾溶液，除杂后的氢氧化钾溶液从出口B导出；

（3）电解硫酸钠溶液时，阳极上氢氧根离子放电，则溶液中含有氢离子，硫酸根离子、氢离子构成硫酸溶液，所以在阳极附近形成硫酸溶液；阴极上氢离子放电，溶液中含有氢氧根离子，钠离子、氢氧根离子构成NaOH溶液，所以阴极附近存在NaOH溶液。

（1）在氯碱工业中电解饱和食盐水制备出氯气，且中间隔膜为阳离子交换膜，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl-在阳极放电，则饱和食盐水应从C口进入；

故答案为：C；

故答案为：B；

（3）电解硫酸钠溶液时，阳极的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，且在电解池中阳离子移动向阴极，阴离子移动向阳极，从G口加入硫酸钠溶液，Na+通过阳离子交换膜移动向阴极，SO42-通过阴离子交换膜移动向阳极，则在阴极生成氢氧化钠和氢气，阳极生成硫酸和氧气；

故答案为：G。

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②Y电极上的电极反应式是______________。检验该电极反应产物的方法是______________。

（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则

①X电极的材料是___________________，电极反应式是______________。

②Y电极的材料是___________________，电极反应式是______________。

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（4）判断该反应达到平衡状态的标志是___________（填字母）。

a．N2和NH3的浓度相等

b．NH3的百分含量保持不变

c．容器中气体的压强不变

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e．容器中混合气体的密度保持不变

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