Question

現(xiàn)有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極，請用氯堿工業(yè)中的膜技術(shù)原理，回答下列問題。

（1）寫出氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的離子方程式                     ；

（2）請利用交換膜技術(shù)，根據(jù)上圖框架，設(shè)計一個電解硫酸鈉溶液制氫氧化鈉溶液和硫酸溶液的裝置，標(biāo)出進出物質(zhì)的化學(xué)式：

A_________；C_________； E_________；膜b為      離子交換膜（填“陽”或“陰”）。

Answer 1

【知識點】電解原理的應(yīng)用

【答案解析】（1）2Cl-＋2H2O 2OH-＋Cl2↑＋H2↑；

（2） O2；NaOH；Na2SO4(溶液）；陽

  解析：（1）氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的離子方程式：2Cl-＋2H2O  2OH-＋Cl2↑＋H2↑；（2）陽離子交換膜只能讓陽離子通過，類推陰離子交換膜也應(yīng)該只能讓陰離子通過。氯堿工業(yè)中H2O參與放電而產(chǎn)生NaOH，電解Na2SO4溶液時陰極區(qū)H+放電（陰極：2H++2e-====H2↑）破壞水的電離平衡而使溶液呈堿性，所以C出來的物質(zhì)為NaOH；陽極區(qū)OH-放電（4OH-+4e-====2H2O+O2↑）破壞水的電離平衡而使溶液呈酸性A處出來的物質(zhì)為 O2。③氯堿工業(yè)中為了得到純凈的NaOH產(chǎn)品，陰極區(qū)加入水（含少量NaOH增強導(dǎo)電性）。類推：電解Na2SO4溶液要得到“純凈”的產(chǎn)品，在陰極區(qū)、陽極區(qū)也只能加入水，在電解池的中央部分加入Na2SO4溶液，即E處加Na2SO4溶液。根據(jù)分析膜b只能讓陽離子通過，為陽離子交換膜。

【思路點撥】本題考查電解原理的應(yīng)用，注意使用類比的方法解決問題。