Question

9．現(xiàn)在工業(yè)上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水制H₂、Cl₂、NaOH，請回答下列問題：
（1）電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂；
（2）電解之前食鹽水需要精制，以除去粗鹽后的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)離子，使用的試劑有：①Na₂CO₃溶液②Ba（OH）₂溶液③稀鹽酸，其合理的加入順序為②①③（填序號）
（3）如果在容積為10L的離子交換膜電解槽中，1min后在陰極可產(chǎn)生11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H₂，這時溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L（設(shè)溶液體積不變）

Answer 1

分析 （1）電解池中，與電源正極相連的電極是陽極，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)；
（2）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺離子分別轉(zhuǎn)化為硫酸鋇、碳酸鈣、氫氧化鎂沉淀而除去，以及根據(jù)不能產(chǎn)生新雜質(zhì)的要求排序，前面加入的過量溶液應(yīng)用后加入的溶液除去，最后加入適量的鹽酸溶液；
（3）根據(jù)電解方程式結(jié)合產(chǎn)生氣體的量進行計算回答即可．

解答 解：（1）電解NaCl溶液時，在與電源正極相連的電極上（陽極），Cl^-失去電子生成Cl₂：2Cl^--2e^-=Cl₂，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂；
（2）Na₂CO₃溶液能除去過量的Ba（OH）₂溶液，鹽酸能除去過量的Na₂CO₃溶液和Ba（OH）₂溶液，所以應(yīng)先加Ba（OH）₂溶液再加Na₂CO₃溶液，最后加入鹽酸，故答案為：②①③；
（3）電解氯化鈉的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，陰極可產(chǎn)生11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H₂，即產(chǎn)生氫氣為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，根據(jù)方程式則生成氫氧化鈉是1mol，所以氫氧化鈉的濃度是：$\frac{1mol}{10L}$=0.1mol/L，故答案為：0.1mol/L．

點評 本題主要考查加碘鹽中碘元素的檢驗、電解原理的應(yīng)用以及氯氣及其化合物的有關(guān)知識，難度不大，關(guān)鍵把握電極方程式的書寫及其應(yīng)用電子守恒進行計算．