Question

工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl₂和H₂，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。

（1）若采用无隔膜法电解冷的食盐水时，Cl₂会与NaOH充分接触，导致产物仅是NaClO和H₂。无隔膜法电解冷的食盐水相应的离子方程式为                 。

（2）氯碱工业耗能高，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，甲，乙所用的离子膜为同一类型。

①甲中的离子交换膜为         (填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。

②经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的       (填写“左” 或“右”)池注入。

③图中X是____   __(填化学式)；乙中右室的电极反应式为：   _       ，图示中氢氧化钠溶液质量分数a％与b％的关系是          (填字母)。    

A. a%=b%          B. a%﹥b%             C. a%﹤b%

Answer

（1）Cl-+H2OClO-+H2↑

（2）①阳离子交换膜②左③Cl2；O2+4e-+2H2O=4OH-；C

【解析】

试题分析：（1）电解饱和食盐水产物是氢氧化钠、氢气和氯气，氯气还可以和氢氧化钠之间反应得到氯化钠、次氯酸钠和水，整个过程发生的反应是：Cl-+H2OClO-+H2↑，故答案为：Cl-+H2OClO-+H2↑；

（2）①根据题意：装置中所用的离子膜都只允许阳离子通过，所以均是阳离子交换膜，故答案为：阳离子交换膜；

②根据物质的转化情况，电解池的左池是电解食盐水得到的氢氧化钠，所以经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的左池进入，故答案为：左；

③在燃料电池中，氧气作正极，所以通入空气的极是正极，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，通入燃料的极是负极，即产生Y的极是阴极，所产生的是氢气，在X处产生的是氯气，氢氧燃料电池正极区消耗水，生成氢氧根离子，所以a%小于b%，故答案为：Cl2；O2+4e-+2H2O=4OH-；C。

考点：考查了电解原理的相关知识。