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如图工业采用离子交换膜

发布时间:2022-02-14 12:16:41

㈠ 工业上电解饱和食盐水可得到多种工业原料,其中氢气和氯气用途非常广泛.(1)如图所示是离子交换膜(允

(1)由图可知,A为阴极生成氢气,发生还原反应,而B为阳极,该电极反应为2C1 - -2e=C1 2 ↑;若将电极材料换为铁棒,B为阳极,金属失去电子,电极反应为Fe-2e=Fe 2+
故答案为:还原;2C1 - -2e=C1 2 ↑;Fe-2e=Fe 2+
(2)由H 2 +C1 2 ═2HCl,H元素的化合价升高,则通氢气为负极,Cl元素的化合价降低,则通氯气为正极,该正极反应为C1 2 +2e=2Cl -
故答案为:负;C1 2 +2e=2Cl -
(3)浓盐酸往往呈黄色,是因混有Fe 3+ ,发生Fe被氧化的化学反应,反应为2Fe+3C1 2 =2FeC1 3 ,属于化学腐蚀,故答案为:2Fe+3C1 2 =2FeC1 3 ;化学腐蚀;
(4)pH=7时,c(H + )=c(OH - ),由电荷守恒可知,c(OH - )+c(C1 - )=c(NH 4 + )+c(H + ),则c(C1 - )=c(NH 4 + ),当滴入20.00mL盐酸时,恰好生成氯化铵,铵根离子水解显酸性,所以离子浓度的关系为c(C1 - )>c(NH 4 + )>c(H + )>c(OH - ),
故答案为:=;c(C1 - )>c(NH 4 + )>c(H + )>c(OH - ).

㈡ 如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法中不正确的是()A.装置中出口①处的物质是氢

A、根据钠离子移向阴极确定②是阴极,出口①是电解池的阳极,溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气,出口②是电解池的阴极,溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,故A错误;
B、依据装置图可知,离子交换膜是阳离子交换膜,只允许阳离子通过,不能让阴离子通过,故B正确;
C、装置是电解饱和食盐水,电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气、氯气,反应的离子方程式为:2Cl-+2H2O

通电
.

㈢ 下图是氯碱工业中离子交换膜电解槽示意图,其中离子交换膜为“阳离子交换膜”,它有一特殊的性 质--只允

(1)d;来 Cl 2 ;正; 增强自溶液的导电性,又不影响NaOH纯度
(2)①阴;②4OH - -4e - ==2H 2 O+O 2 ↑ 或2H 2 O-4e - == 4H + +O 2 ↑ ;③NaOH ;H 2 O(加少量稀H 2 SO 4 )

㈣ 下列说法不正确的是()A.离子交换膜在工业生产中广泛应用,如氯碱工业使用了阴离子交换膜B.人造纤

A.氯碱工业使用了阳离子交换膜,钠离子移向阴极,故A错误;
B.以天然纤维版素纤维(树皮、纸浆权、废棉纱)为原料熔融纺丝、纺纱制造的,都是人造纤维;以石油化工为原料制造的,都是合成纤维,故B正确;
C.原子利用率高,符合绿色化学原则,故C正确;
D.CO2的增加导致温室效应,海水中溶解了CO2,酸度增大,珊瑚、贝壳类等生物的生存将会,故D正确.
故选A.

㈤ 工业上电解制碱的技术是用阳离子交换膜法,主要原料是饱和食盐水.图为阳离子交换膜法电解原理示意图:请

(1)根据图知,A为电解槽阳极,B为阴极,阴极上氢离子放电生成氢气,同时电极附近生成氢氧根离子,碱性条件下,铁发生吸氧腐蚀,故答案为:阳;吸氧腐蚀;
(2)阳离子交换膜只能允许阳离子通过,故选③⑤;
(3)A.电解时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气同时电极附近生成氢氧根离子,氢氧根离子通过阴离子交换膜移向阳极,氯气和氢氧根离子反应生成氯酸根离子,电解结束时,溶液呈电中性,则右侧溶液中含有ClO3-,故A正确;
B.电解时,阴极上氢离子放电,阳极上氯离子放电生成氯酸根离子,电池反应式为NaCl+3H2O

通电
.

㈥ 现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽,用氯碱工业中的离子交换膜技术原理,可电

A、连接电源正极的是电解池的阳极,连接电源负极的是电解池的阴极,回A为阳极是氢氧根离子放答电产生的气体是氧气,同时生成氢离子,则阳极附近生成硫酸,则从A口出来的是H2SO4溶液,故A正确;
B、阳极是氢氧根离子放电,阳极发生的反应为:2H2O-4e-═O2↑+4H+,故B错误;
C、在阳极室一侧放置阴离子交换膜,只允许通过阴离子,故C错误;
D、NaOH在阴极附近生成,则Na2SO4溶液从G口加入,故D错误.
故选A.

㈦ 下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。 请回答下列问题:(1)请列举一种海水淡化的方法

(1)蒸馏法(或电渗析法、冷冻法、离子交换法等)
(2)Na + 阴极2NaCl+2H 2 O Na 2 CO 3 +CO 2 ↑+H 2 O
(4)MgO比MgCl 2 熔点高,电解MgO比电解MgCl 2 耗能多

㈧ (7分)工业上采用离子交换膜电解槽电解饱和食盐水,可以得到高浓度的烧碱溶液(含NaOH35%~48%)。某学

(1)40%(2)需要浓硫酸的体积为200g×24.5%÷98%÷1.84g/ml≈
(3设参加反应的氢氧化钠的质量分数为X
H 2 SO 4 + 2NaOH==Na 2 SO 4 +2H 2 O
98 80
160g×24.5% 100gX
98:80=160g×24.5%:100gX
X=32%
32%<35%所以该溶液没有达到高浓度标准

㈨ 氯碱工业中离子交换膜的作用是什么

离子交抄换膜具有选择透过性。它只让Na + 带着少量水分子透过,其它离子难以透过。电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的 NaCl溶液,往阴极室注入水。在阳极室中Cl - 放电,生成 C1 2 ,从电解槽顶部放出,同时 Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中 H + 放电,生成 H 2 ,也从电解槽顶部放出。但是剩余的 OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔,不能移向阳极室,这样就在阴极室里逐渐富集,形成了 NaOH溶液。随着电解的进行,不断往阳极室里注入精制食盐水,以补充NaCl的消耗;不断往阴极室里注入水,以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl - 通过,所以阴极室生成的 NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大,纯度高,而且能耗也低,所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。

㈩ 为什么氯碱工业中用阳离子交换膜 不用阴离子 不用交换膜不行

因为氯离子和氢氧根离子都是阴离子要向阳极运动,同种电荷排斥异种电荷吸引。不用交换膜分离物质困难

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