Question

氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。

完成下列填空：

(1)．写出电解饱和食盐水的离子方程式         。

(2)．离子交换膜的作用为：            、               。

(3)．精制饱和食盐水从图中            位置补充，氢氧化钠溶液从图中             位置流出。（选填“a”、“b”、“c”或“d”）

(4)．KClO₃可以和草酸（H₂C₂O₄）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO₂，还生成CO₂和KHSO₄等物质。写出该反应的化学方程式                。

Answer

（1）2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。

（2）阻止OH-进入阳极室，与Cl2发生副反应；避免氯气与氢气反应。

（3）a；d；（4）2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O.

【解析】

试题分析：（1）电解饱和食盐水时，溶液中的阳离子H+在阴极得到电子生成H2逸出，使附近的水溶液显碱性，溶液中的阴离子Cl-在阳极失去电子，发生氧化反应生成Cl2，反应的离子方程式是2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。

（2）图中的离子交换膜只允许阳离子通过，是阳离子交换膜，允许阳离子通过，但不能使阴离子通过，这样就可以阻止阴极溶液中的OH-进入阳极室，与氯气发生反应，阻止Cl-进入阴极室，使在阴极区产生的NaOH纯度更高，同时可以阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸，所以离子交换膜的作用为：阻止OH-进入阳极室，与Cl2发生副反应；避免氯气与氢气反应。

（3）随着电解的进行，溶质NaCl不断消耗，所以应该及时补充，精制饱和食盐水从与阳极连接的图中a位置补充，由于阴极H+不断放电，附近的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中d位置流出。

（4）KClO3有氧化性，H2C2O4有还原性，在酸性条件下KClO3可以和草酸（H2C2O4）生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质，根据电子守恒及原子守恒，可得该反应的化学方程式是2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O。

考点：考查电解原理的应用、氧化还原反应方程式的书写等知识。