Question

目前世界上比較先進的電解法制燒堿技術-陽離子交換膜法．
（1）電解精制飽和食鹽水時，產生的氯氣比理論值少的原因是

氯氣與NaOH溶液能發(fā)生反應

；電解總反應方程式為

2NaCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH

（2）為有效除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入試劑的合理順序為

bc

（填字母）．
a．先加NaOH，再加Na₂CO₃，最后加鋇試劑；
b．先加NaOH，再加鋇試劑，最后加Na₂CO₃；
c．先加鋇試劑，再加Na₂CO₃，最后加NaOH．
（3）現有1000ml食鹽水，用石墨電極電解．當陰極產生氣體的體積為112mL（標準狀態(tài)）時停止電解，陽極的電極反應式為

2Cl^--2e^-═Cl₂↑

，電解后，溶液在常溫下的pH約為

12

．（溶液體積變化忽略不計）

Answer 1

分析：（1）電解食鹽水生成NaOH、氫氣、氯氣，且氯氣與NaOH溶液能發(fā)生反應；
（2）除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，為除去雜質又不引入新的雜質，先除去Mg²⁺，再除去SO₄^2-，最后除Ca²⁺，或先除去SO₄^2-也可；
（3）根據電解時陽極氯離子放電及電解反應來計算．

解答：解：（1）電解氯化鈉溶液的生成物是氫氧化鈉、氯氣和氫氣，即：2NaCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，因氯氣與NaOH溶液能發(fā)生反應，則產生的氯氣比理論值少，
故答案為：氯氣與NaOH溶液能發(fā)生反應；2NaCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
（2）根據除去鈣離子用碳酸根離子進行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進行沉淀，除去硫酸根離子用鋇離子沉淀，過量的鋇離子需要用碳酸根離子除去，加入Na₂CO₃的順序必須在加入鋇離子的后面即可，顯然只有a不符合，故答案為：bc；
（3）陰極生成氫氣，陽極上生成氯氣，陽極電極反應式為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，由2NaCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH可知，Cl₂↑～H₂↑～2NaOH，則n（NaOH）=

0.112L

22.4L/mol

=0.01mol，所以c（NaOH）=

0.01mol

1L

=0.01mol/L，所以pH=12，故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；12．

點評：本題考查電解原理，明確電解食鹽水發(fā)生的電極反應及除雜時試劑的先后順序是解答本題的關鍵，題目難度中等．