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。如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”）。

Answer

2Cl-＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH- 阻止OH-进入阳极室，与Cl-发生副反应：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸 a d

【解析】

(1)电解饱和食盐水，阳极氯离子放电生成氯气，阴极水电离出的氢离子放电生成氢气，同时产生大量氢氧根，所以离子方程式为2Cl-＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH-；

(2)阳离子交换膜只能阳离子通过， 因此交换膜可以阻止OH-进入阳极室与Cl-发生副反应：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，同时阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸；

(3)阳极上氯离子放电生成氯气，钠离子通过离子交换膜进入阴极室，则c为稀NaCl溶液，a口进入饱和食盐水；阴极上水得电子生成氢气同时还生成OH-，钠离子进入后生成NaOH，所以d为浓NaOH溶液。