Question

6．如图1是氯碱工业中离子交换膜电解槽示意图，其中离子交换膜为“阳离子交换膜”，它有一特殊的性质--只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过．

（1）电解后得到的氢氧化钠溶液从d口流出（填字母代号），b口排出的是Cl₂ 气体，电极1应连接电源的正极（填“正”或“负）”；理论上讲，从f口加入纯水即可，但在实际生产中，纯水要加入一定量的NaOH溶液，其原因是增强溶液的导电性和不影响NaOH纯度．
（2）图2是根据氯碱工业中离子交换膜技术原理设计的电解Na₂SO₄溶液生产NaOH和H₂SO₄溶液的装置．请回答：a为阴（填“阳”或“阴”）离子交换膜；从D口流出的物质的化学式（若为溶液，则写出溶质的化学式）为NaOH．．

Answer 1

分析 （1）电解氯化钠溶液时，阳极附近是Cl^-放电，生成氯气，阴极附近时H⁺放电生成氢气，由于装置中放置了阳离子交换膜，所以在阴极生成NaOH，以此解答该题；
（2）离子交换膜法以石墨为电极电解饱和硫酸钠溶液，阳极发生4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极发生2H⁺+2e^-=H₂↑，由图可知，左侧为阳极，右侧为阴极，从F口可不断充入Na₂SO₄，B为氧气；A为H₂SO₄溶液，C为氢气，D口流出的溶液为NaOH．

解答 解：（1）电解氯化钠溶液时，根据离子移动，则电极1为阳极，应连接电源的正极，阳极附近是Cl^-放电，生成氯气，所以b口排出的是氯气，电极2为阴极，阴极附近时H⁺放电生成氢气，剩余氢氧根离子，由于装置中放置了阳离子交换膜，所以在阴极生成NaOH，即从d口流出；在实际生产中，为了增强溶液的导电性，又不影响NaOH纯度，所以纯水要加入一定量的NaOH溶液，
故答案为：d； Cl₂ ；正； 增强溶液的导电性，不影响NaOH纯度；
（2）惰性电极电解饱和硫酸钠溶液，从F口可不断充入Na₂SO₄，阳极发生4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，B为氧气；A为H₂SO₄溶液，所以a为阴离子交换膜，阴极发生2H⁺+2e^-=H₂↑，C为氢气，所以从D口流出的溶液为NaOH，
故答案为：阴；NaOH．

点评 本题考查氯碱工业及电解原理，明确发生的离子反应及电解反应电极判断是解答的关键，题目难度中等．