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    工业上生产氯气常用电解槽中电解饱和食盐水，为了避免电解产物之间发生反应，常用阳离子交换膜将电解槽隔成两部分。下图（左图）为电解槽的示意图。

    （1）这种阳离子交换膜，只允许溶液中的            通过。（填下列微粒的编号）
    ①H2  ②Cl2  ③H+ ④Cl－  ⑤Na+ ⑥OH－
    （2）写出在电解过程中发生的电极方程式阳极：                             。
    （3）已知某电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液10kg，每小时能收集到标况下的氢气896L，而且两边的水不能自由流通。则理论上计算，电解后流出的氢氧化钠溶液的质量分数为                             。
    （4）某化学课外兴趣小组设计了用电解法制取乙醇钠的工业方法，所用的电解槽如上右图所示，设计要求：①所用的交换膜不能让分子自由通过；②电解过程中消耗的原料是氢氧化钠和乙醇。回答下列问题：
    ①写出在电解过程中发生的电极方程式
    阴极：                                      。
    ②最后从乙醇钠的乙醇溶液中分离得到纯净乙醇钠固体的方法是：           。

    （1）③⑤（3分）（2）阳极；2Cl－－2e－=Cl2（3分） （3）35.7%（3分）
    （4）①阴极：2CH3CH2OH+2e－=2CH3CH2O－+H2（3分）②蒸发结晶 （3分）

    解析试题分析：（1）阳离子交换膜只允许阳离子钠离子、氢离子通过，而阴离子和分子均不能通过，故答案为：③⑤。
    （2）电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极，阳极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑。
    （3）氢气的物质的量=896L÷22.4L/mol=40mol，质量为40mol×2g/mol=80g，根据电解方程式：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，可得生成的NaOH为：m(NaOH)=2×40mol×40g/mol=3200g，溶液增加的质量为增加的钠元素的质量减去生成氢气的质量，为：2×40mol×23g/mol-80g=1760g；溶液中溶质氢氧化钠的质量为10000g×10%+3200g=4200g，溶液的质量为10000g+1760g=11760g，电解后流出的氢氧化钠溶液的质量分数=4200g÷11760g×100%=35.7%。
    （4）①电解池中和电源的负极相连的是电解池的阴极，阴极上乙醇得电子发生还原反应，即2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑。
    ②从溶液中析出溶质的方法是蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶．
    考点：本题考查电解原理，物质的分离、提纯和除杂、电解方程式的书写及相关计算。

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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:

    成分
         		Na+
         		K+
         		Ca2+
         		Mg2+
         		Cl-
         		S
         		HC
     
    含量/(mg·L-1)
         		9 360
         		83
         		200
         		1 100
         		16 000
         		1 200
         		118
     
     
    (1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示):　　　　　　　　　　　,该海水中Ca2+的物质的量浓度为　　　　　 mol·L-1。 
    (2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。

    电渗析原理示意图
    ①阴极的电极反应为　　　　　　　　　　。 
    ②电解一段时间,阴极区会产生水垢,其成分为CaCO3和Mg(OH)2,写出生成CaCO3的离子方程式:　　　　　　　　　　。 
    ③淡水的出口为a、b、c中的　　　　出口。 

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    钠及其化合物具有广泛的用途。
    （1）工业上可利用反应Na（1）+ KCl（1）        K（g）+ NaCl（1）来治炼金属钾，此反应利用了钠的还原性及___ _____，
    写出钠与TiCl4反应冶炼Ti的化学方程式______________         _______。
    （2）用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2为原料组成的新型电池的研究取得了重大突破。该电池示意图如图：

    负极电极反应式为________________，为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的化学式为______________。
    （3）Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是
    LiAlCl4－SOCl2。电池的总反应可表示为: 4Li + 2SOCl2 ＝4LiCl + S + SO2。
    请回答下列问题：
    ①电池的负极材料为           ，发生的电极反应为                        ；
    ②电池正极发生的电极反应为                                              ；

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    （Ⅰ）某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：
     
    (1)甲装置的名称是____________ (填“原电池”或“电解池”)。
    (2) 写出电极反应式： Pt极                                ； 当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出铜的质量应为______________。
    (3)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，电键闭合一段时间后，乙中溶液的颜色___________（填“变深”、“变浅”或“无变化”）。
    （Ⅱ）燃料电池是燃料（如CO、H2、CH4等）跟O2（或空气）反应，将化学能转化为电能的装置。对于以强碱为电解质的CH4燃料电池，负极电极反应式为：                                      ，随着放电的进行，溶液的pH            （填“变大”“变小”或“不变”）。
    （Ⅲ）由Cu2+、Cl-、Na+、SO42-四种离子中的两种离子组成的电解质溶液若干种，可选用铜电极、铂电极进行电解实验。
    (1)要使电解过程中溶质的组成和质量不变，而该稀溶液的浓度增大，又无浑浊，应以­­­­­_______为阳极电解          溶液，阳极电极反应式为                         。
    (2)以铂作阳极电解            溶液时，溶液的碱性有明显增强，且溶液保澄清，电解的总反应式为                                                     。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    （1）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是            。(填字母)
    A．C(s)+CO2(g)="2CO(g)" △H>0
    B．NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) △H<0
    C．2CO(g)+O2(g)=2CO2(1)△H<0
    （2）以KOH溶液为电解质溶液，依据（1）中所选反应设计一个原电池，     其正极的电极反应式为：                。
    （3）利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。 若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于     （填M或者N）处，此时溶液中的阴离子向         极(填X或铁)移动。若X为锌，开光K置于M处，该电化学防护法称为：            。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    如图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题：

    (1)打开K2，闭合K1，B为_______极，A的电极反应为_____，最终可观察到的现象是      。
    (2)打开K1，闭合K2，E为_______极，检验F极产生气体的方法是                     。该装置中发生反应的化学方程式为_________。
    (3)若往U型管中滴加酚酞，进行(1)、(2)操作时，       极周围能变红（填A、B、E、或F）。
    （4）若电源选用燃料电池，结构如下图，以熔融碳酸盐为电解质（非水溶济，能够传导CO32-），电池工作时电解质组成保持稳定，通入甲烷的电极为________极，请写出正极反应的方程式         ，若在标况下消耗11.2L的甲烷，电解NaCl溶液产生的H2的物质的量为        mol（假设燃料电池能量转化率为75%）。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    某厂废水中含量金属Cr3+（含有少量Fe3+、Cu2+）。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到重铬酸钾。某含铬废水处理的主要流程如图所示：

    已知：①沉淀完全，而在pH≥3.2时
    Fe（OH）3沉淀完全。
    ②CrO2—4在酸性环境中发生：
    回答下列问题：
    （1）滤渣的成分是        。（写化学式）
    （2）写出第③步反应的离子方程式           。
    （3）分离出含[Cr（OH）4]—的溶液需要的玻璃仪器有             。
    （4）目前一种采用以铬酸钾为原料，电化学法制备重要铬酸钾的实验装置示意图如下：

    电解一段时间后，测定阳极液中K元素和Cr元素的含量，若K元素与Cr元素的物质的量之比为d，则此时的铬酸钾的转化率为         。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    根据组成原电池的条件，试以反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计一个原电池，画出示意图并标出原电池的正、负极和电子的流向（画在下面方框中），写出电极反应式。
    供选用的电解质溶液有：稀硫酸、硫酸铜溶液、氯化铜溶液。
    供选用的电极材料有：锌片、铜片、铁片、石墨。
    电极材料及电极反应式：
    负极材料：             ，电极反应式：                                       
    正极材料：             ，电极反应式：                                      
    电解质溶液：                 。

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    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

    （6分）由Zn—Cu—H2SO4组成的原电池，工作一段时间后，锌片的质量减少了6．5g。求：
    （1）原电池生成氢气_______L（标准状况）。
    （2）已知：1mol氢气完全燃烧放出285．8kJ的热量。将（1）中获得的氢气燃烧，可以得到_________kJ的热量。
    （3）若起始时刻两电极质量相等，将电解质溶液改为硫酸铜溶液，当电池输出相同的电量时，电池两极的质量差为__________g。

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