Question

氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如下图所示：

（1）该流程中可以循环的物质是??????????? 。

（2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42－等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式???? ，若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果??? 。

（3）右图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成)。则B处产生的气体是? ????? ? ，E电极的名称是???? 。电解总反应的离子方程式为???????? 。

（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8％～9％的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为??????????? 。

（5）已知在电解槽中，每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342吨/m3）113m3，电解槽的电流强度1.45 ×104A，该电解槽的电解效率为??????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）氯化钠?? 氢氧化钠

（2）Ca2++ CO32－ = CaCO3↓?? Mg2+ + 2OH－ = Mg(OH)2↓? 用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜。

（3）H2　阳极 ? 2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2 OH－

（4）Na2SO3 + Cl2 + H2O = Na2SO4 + 2HCl

（5）93.46%

【解析】

试题分析：氯碱工业的电解原理是2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。(1)从图上看未电解的NaCl和产物NaOH可以循环使用。（2）粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42－等无机杂质，一次精制时加入纯碱和烧碱，其中CO32-使Ca2+沉淀，OH－使Mg2+沉淀；用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+，若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜。

（3）图中Na+由左侧通过离子交换膜进入右侧，说明F电极为H+放电，是阴极，B处产生的气体是H2；

E电极是阳极。电解总反应的离子方程式即电解原理。

（4）溶解氯与亚硫酸钠溶液反应，Cl2变成Cl-，亚硫酸钠变成硫酸钠，注意水参与了反应。

（5）

考点：氯碱工业的物质转化流程和电解原理的应用。