Question

【題目】氯堿工業(yè)是以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)的基本化學(xué)工業(yè)。下圖是某氯堿工業(yè)生產(chǎn)原理示意圖：

（1）寫出裝置A在通電條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。

（2）A裝置所用食鹽水由粗鹽水精制而成。精制時(shí)，為除去食鹽水中的Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為___________、___________。

（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，按上圖將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30％以上，且相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽(yáng)離子通過。

①圖中Y是______________（填化學(xué)式）；X與稀NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是：______________。

②分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a％與b％的大小___________。

③若用B裝置作為A裝置的輔助電源，每當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為11.2 L時(shí)，則B裝置可向A裝置提供的電量約為______________（一個(gè)e-的電量為1.60×10-19C；計(jì)算結(jié)果精確到0.01）。

Answer 1

【答案】（1）2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；

（2）NaOH溶液；Na2CO3溶液；

（3）①H2；2OH-＋Cl2＝ClO-＋Cl-＋H2O；②b％＞a％；③1.93×105C。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)生產(chǎn)流程示意圖，裝置A是電解池裝置，電解飽和食鹽水，因此化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；（2）除去雜質(zhì)不能引入新的雜質(zhì)，即除去Mg2＋用NaOH，除去Ca2＋用Na2CO3；（3）①裝置A右端產(chǎn)生NaOH溶液，說明左端電極是陰極，發(fā)生2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，因此Y是氫氣，裝置A的左端是陽(yáng)極，發(fā)生2Cl－－2e－=Cl2↑，X為Cl2，和NaOH溶液的反應(yīng)式Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O；②裝置B中通氧氣的一極為正極，環(huán)境是NaOH，因此正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，產(chǎn)生NaOH，因此b%>a%；③兩者裝置通過的電量相等，即轉(zhuǎn)移的電量是：11.2×4×6.02×1023×1.6×10－19/22.4C=1.93×105C。