Question

［化学—选修化学与技术］请回答有关氯碱工业的如下问题：

   （1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k＝＿＿＿＿（要求计算表达式和结果）;

   （2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca^2＋、Mg^2＋、Fe^3＋、SO₄^2－等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na₂CO₃、②HCl（盐酸）③BaCl₂，这3种试剂添加的合理顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿（填序号）

   （3）氯碱工业是高耗能产业，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，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中X、Y分别是＿＿＿＿、＿＿＿＿（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小_＿＿＿＿；

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：＿＿＿＿；负极：＿＿＿＿；③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处）＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿。

Answer 1

（1）k=M（Cl₂）/2 M（NaOH）=71/80=1:1．13或0．89（2分）

   （2）③①② （2分）（3）①Cl₂  H₂   a％小于b％  （3分）②O₂+4e^-+2H₂O＝4OH^-    2 H₂－4e^-+4OH^-＝2H₂O （4分） ③燃料电池可以补充电解池消耗的电能（2分）；提高产出碱液的浓度；降低能耗（其他合理答案也给分）（2分）