Question

[化學(xué)選修2-化學(xué)與技術(shù)]我國(guó)氯堿工業(yè)迅速發(fā)展，產(chǎn)量已躍居世界首位，并培植了精細(xì)化工“產(chǎn)品樹”．
（1）如圖是離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖．電解槽中B處加入的水中通常含有少量

 

，F(xiàn)出口逸出的氣體是

 

．
（2）已知一個(gè)電子的電量是1.602×10^-19C，若在離子膜電解飽和食鹽水時(shí)通過(guò)電量1.929×10⁵C，則產(chǎn)生NaOH

 

g，陰極的電極反應(yīng)式為

 

（3）利用氯堿工業(yè)產(chǎn)生的氫氣和氯氣可以將粗硅制成高純硅，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

、

 

．若生產(chǎn)7噸高純硅理論上需電解食鹽

 

噸．
（4）氯堿工業(yè)常用于電石法生產(chǎn)聚氯乙烯．請(qǐng)寫出以電石和氯堿工業(yè)的產(chǎn)品為原料制備聚氯乙烯的化學(xué)方程式：①CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂ H₂↑，②

 

，③

 

，④

 

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)圖示中的鈉離子的移向方向，分析可知電解池中陽(yáng)離子移向陰極，所以B處為陰極，溶液中的氫離子放電，生成氫氧化鈉，A為陽(yáng)極溶液中氯離子失電子生成氯氣；
（2）依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒分析計(jì)算得到；
（3）依據(jù)電解食鹽水生成的氫氣和氯氣反應(yīng)生成的氯化氫和粗硅反應(yīng)生成三氯氫硅和氫氣，氫氣在高溫下和三氯氫硅反應(yīng)生成氯化氫和硅，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算需要的食鹽質(zhì)量；
（4）聚氯乙烯的制備需要制備加成試劑氯化氫，利用乙炔和氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯，在引發(fā)條件下發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚氯乙烯．

解答：解：（1）依據(jù)圖示中的鈉離子的移向方向，分析可知電解池中陽(yáng)離子移向陰極，所以B處為陰極，溶液中的氫離子放電，生成氫氧化鈉，B處加入的水中含有氫氧化鈉；A為陽(yáng)極溶液中氯離子失電子生成氯氣，F(xiàn)口處放出的是氯氣；
故答案為：氫氧化鈉，氯氣；
（2）已知一個(gè)電子的電量是1.602×10^-19C，若在離子膜電解飽和食鹽水時(shí)通過(guò)電量1.929×10⁵C，電子數(shù)=

1.929×105C

1.602×10-19C

=1.204×10²⁴，

1.204×1024

6.02×1023

=2mol，電子物質(zhì)的量=2mol，陰極電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，依據(jù)化學(xué)方程式和電子守恒分析計(jì)算2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，轉(zhuǎn)移電子2mol生成氫氧化鈉2mol，質(zhì)量為80g；
故答案為：80，2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）電解食鹽水生成的氫氣和氯氣，利用反應(yīng)生成的氯化氫和粗硅反應(yīng)生成三氯氫硅和氫氣，氫氣在高溫下和三氯氫硅反應(yīng)生成氯化氫和硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Si+2Cl₂

△   .

SiCl₄，SiCl₄+2H₂

高溫  .

Si+4HCl；依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算需要的食鹽物質(zhì)的量關(guān)系，4NaCl～2H₂+2Cl₂～Si，若生產(chǎn)7噸高純硅理論上需電解食鹽質(zhì)量設(shè)為x，
4NaCl～2H₂+2Cl₂～Si
 4×58.5         28
x                7t
x=58.5t；
故答案為：Si+2Cl₂

△   .

SiCl₄，SiCl₄+2H₂

高溫  .

Si+4HCl；58.5；
（4）聚氯乙烯的制備需要制備加成試劑氯化氫，利用乙炔和氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯，在引發(fā)條件下發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚氯乙烯，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂+Cl₂

點(diǎn)燃  .

2HCl，CH≡CH+HCl→CH₂=CHCl，nCH₂=CHCl→；
故答案為：H₂+Cl₂

點(diǎn)燃  .

2HCl，CH≡CH+HCl→CH₂=CHCl，nCH₂=CHCl→；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理的分析應(yīng)用，電解池電極反應(yīng)判斷，化學(xué)方程式的計(jì)算，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．