您的位置: 首页  >  作业答案  >  化学  >  [化学-选修化学与技术] 请回答氯碱的如下问题： （1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品．理论上k=_（要求计算表达式和结果）； （2）原料粗盐中常含有泥

[化学-选修化学与技术] 请回答氯碱的如下问题： （1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品．理论上k=_（要求计算表达式和结果）； （2）原料粗盐中常含有泥

分类: 作业答案 • 2021-12-16 17:54:19
问题描述：

[化学-选修化学与技术]
请回答氯碱的如下问题：
（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品．理论上k=______（要求计算表达式和结果）；
（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，必须精制后才能供电解使用．精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是______（填序号）
（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30%以上．在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过．

①图中X、Y分别是______、______（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小______；
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：______，负极：______；
③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处）______、______．

答

（1）电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O

 电解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑，则理论上k=
M(Cl2)
2M(NaOH)
=
71
80
=1：1.13或0.89，
故答案为：
M(Cl2)
2M(NaOH)
=
71
80
=1：1.13或0.89；
（2）应先加入过量BaCl2，除去SO42-，然后加过量Na2CO3，可除去Ca2+、Mg2+、Fe3+等，过滤后加入盐酸可除去Na2CO3，故答案为：③①②；
（3）①通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然通H2，这样Y即为H2，则电解池左边应为阳极，生成Cl2，由于燃料电池正极发生O2+4e-+2H2O=4OH-，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于b%，可知NaOH浓度增大，
故答案为：Cl2；H2；a%小于b%；
 ②燃料电池中正极氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，负极氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，
故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；H2-2e-+2OH-=2H2O；
③据装置特点及反应过程可知，这样设计的优点是燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗等，
故答案为：燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度．

相关推荐