Question

如圖為離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖，陰極由碳鋼網做成（離子交換膜有只允許陽離子通過的陽離子交換膜與只允許陰離子通過的陰離子交換膜）．若目標產品是從D處引出電解槽中的，則m電極與電源的極相連

（1）若目標產品是從D處引出電解槽中的，則m電極反應與電源的

 

極相連，n電極上的電極反應方程式為

 

．
（2）當有10mol某種離子透過L時，理論上電路中通過的電子為

 

N_A，圖中的交換膜L屬于

 

（填“陽”或“陰”）離子交換膜，如果取消該交換膜，則溶液中可能發(fā)生的副反應的化學方程式為

 

；
（3）為增大右側電極區(qū)的導電能力，從B處引入的物質不是水而是某種物質的稀溶液，該物質可能是

 

．
a．NaCl、b．NaOH、c．Na₂CO₃、d．KOH
（4）受問題（2）中副反應的啟示，人們開發(fā)出一種家用”84“消毒液（有效成分為NaClO ）發(fā)生器（如圖），在制備消毒液時，b電極上的電極反應式為

 

．

Answer 1

考點：電解原理,原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）由題意可知D處出來的是氫氧化鈉溶液，所以n極放電離子為氫離子，氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣，所以n極與電源的負極相連，m與電源的正極相連；
（2）當有10mol某種離子透過L時，說明生成的10mol氫氧根離子，依據電荷守恒判斷電路中通過的電子；
D處出來的是氫氧化鈉溶液，說明鈉離子進入到右側電極區(qū)域，所以L是陽離子交換膜，如果取消該交換膜，陰極生成的氫氧根離子在外加電場作用下移向陽極，與陽極生成的氯氣反應；
（3）要制取純凈的物質不能引入雜質，據此判斷；
（4）電極飽和食鹽水，陽極上成的為氯氣，陰極上生成的為氫氣，要得到次氯酸鈉，則氯氣應與陰極產物氫氧化鈉發(fā)生反應，所以氯氣應該在b極上生成，陰極上氫離子得到電子生成氫氣，據此寫出電極反應式．

解答： 解：（1）由題意可知D處出來的是氫氧化鈉溶液，所以n極放電離子為氫離子，氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣，電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，所以n極與電源的負極相連，m與電源的正極相連；
故答案為：正；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）當有10mol某種離子透過L時，說明生成的10mol氫氧根離子，所以電路中通過的電子數為10N_A；
D處出來的是氫氧化鈉溶液，說明鈉離子進入到右側電極區(qū)域，所以L是陽離子交換膜；如果取消該交換膜，陰極生成的氫氧根離子在外加電場作用下移向陽極，與陽極生成的氯氣反應，方程式為：2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案為：10；陽；2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
（3）因為目標產物為氫氧化鈉溶液，為避免引入雜質，所以從B處引入的物質為氫氧化鈉的稀溶液；
故選：b；
（4）電極飽和食鹽水，陽極上成的為氯氣，陰極上生成的為氫氣，要得到次氯酸鈉，則氯氣應與陰極產物氫氧化鈉發(fā)生反應，所以氯氣應該在b極上生成，陰極上氫離子得到電子生成氫氣，電極反應式為：NaCl+H₂O

通電  .

NaClO+H₂↑；
故答案為：NaCl+H₂O

通電  .

NaClO+H₂↑；

點評：本題考查了電解飽和食鹽水，明確電解池工作原理是解題關鍵，注意電極判斷電極上發(fā)生的反應，題目難度中等．