Question

（10分）工業(yè)上電解制燒堿的技術(shù)是用離子交換膜法，主要原料是飽和食鹽水。下圖為離子交換膜法電解原理示意圖：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）電解槽中部的陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成了陰極室和陽(yáng)極室，這種陽(yáng)離子交換膜，只允許溶液中的__________通過（填寫下列微粒的編號(hào)），而兩邊的水不能自由流通。
①H⁺   ② Cl^-   ③Na⁺   ④OH^-
（2）A極為電解槽的________極，電極反應(yīng)式為__________________________________，
（3）如果沒有陽(yáng)離子交換膜，陰陽(yáng)兩極的某兩種產(chǎn)物在常溫下會(huì)在溶液中發(fā)生反應(yīng)而使燒堿不純，其反應(yīng)的離子方程式為___________                  。
（4）若將標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L的陽(yáng)極氣體通入熱的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)中只有一種元素的化合價(jià)發(fā)生改變，得到了兩種含氯化合物，其中還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為5:1，寫出該反應(yīng)的離子方程式_____________________________________________。

Answer 1

（1）①③        （2）陽(yáng)；    2Cl^--2e^-=Cl₂↑
（3）Cl₂ +2OH^-Cl^- +ClO^- +H₂O       （4）3Cl₂ +6OH^-5Cl^- +ClO₃^- +3H₂O

試題分析：（1）陽(yáng)離子交換膜只能允許陽(yáng)離子通過，所以H⁺和Na⁺可以通過。
（2）根據(jù)陽(yáng)離子的轉(zhuǎn)移方向可知A極是陽(yáng)極，B極是陰極，A極的電極反應(yīng)為2Cl^--2e^-=Cl₂↑。
（3）沒有陽(yáng)離子交換膜，Cl₂可以與NaOH溶液反應(yīng)，離子方程式為Cl₂ +2OH^-Cl^- +ClO^- +H₂O。
（4）陽(yáng)極氣體是Cl₂，與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，只有一種元素的化合價(jià)變化，則說明發(fā)生了歧化反應(yīng)，且還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為5:1，則生成了Cl^-和ClO₃^-，所以反應(yīng)的方程式為3Cl₂ +6OH^-5Cl^- +ClO₃^- +3H₂O。
點(diǎn)評(píng)：電解中最關(guān)鍵的是準(zhǔn)確判斷出電極上離子的放電順序。在判斷電解產(chǎn)物時(shí)，首先判斷陽(yáng)極電極材料。如果是活性電極，則電極本身失去電子。如果是惰性電極，則溶液中的陰離子失去電子。而陰極是溶液中的陽(yáng)離子得到電子，所以需要熟練記住常見離子的放電順序。