Question

工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl₂和H₂，并以它們?yōu)樵�料生產一系列化工產品，稱為氯堿工業(yè)．
（1）NaCl的電子式是

 

．
（2）若采用無隔膜法電解冷的食鹽水時，Cl₂會與NaOH充分接觸，導致產物僅是NaClO和H₂．無隔膜法電解冷的食鹽水相應的離子方程式為

 

．
（3）氯堿工業(yè)耗能高，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30%以上．在這種工藝設計中，相關物料的傳輸與轉化關系如圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過．

①經精制的飽和NaCl溶液應從圖中電解池的

 

（填寫“左”或“右”）池注入．
②圖中X是

 

（填化學式）；圖示中氫氧化鈉溶液質量分數a%與b%的關系是

 

（填字母）．
A．a%=b%          B．a%＞b%             C．a%＜b%
③上述設計的主要優(yōu)點有（寫出一個方面）

 

．
（4）氯堿工業(yè)的產物NaOH與不同物質反應可以生成不同的鹽．已知常溫下，濃度均為0.1mol/L的4種鈉鹽溶液pH如下表：

溶質	Na2CO3	NaHCO3	NaClO	NaHSO3
pH	11.6	9.7	10.3	5.2

下列說法中，不正確的是

 

（填字母）
a．向氯水中加入NaHCO₃，可以增大氯水中次氯酸的濃度
b．四種溶液中，水的電離程度最大的是NaClO
c．常溫下，相同物質的量濃度的H₂SO₃、H₂CO₃、HClO，pH最大的是H₂SO₃
d．NaHSO₃溶液中離子濃度大小順序為c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）

Answer 1

考點：氯堿工業(yè)

專題：氧化還原反應專題,元素及其化合物

分析：（1）NaCl為離子化合物，書寫氯離子時注意用中括號；
（2）根據反應物和生成物寫出反應方程式；
（3）①根據物質的轉化情況，電解池的左池是可以得到氫氧化鈉來判斷飽和NaCl溶液的進入情況；
②在燃料電池中，所以通入空氣的極是正極，氧氣發(fā)生得電子的還原反應，通入燃料的極是負極，氫氧燃料電池最后產生的是水，能將電解質稀釋，據此回答判斷；
③從物質的循環(huán)利用角度來分析；
（4）a、根據氯氣和水的反應平衡移動的影響因素來回答；
b、鹽的水解都對水的電離起到促進作用，水解規(guī)律：越弱越水解；
c、酸的酸性越強，則pH越小，酸的電離平衡常數可以反映酸的強弱；
d、根據亞硫酸氫鈉溶液顯示酸性，則陰離子的電離程度大于其水解程度，據此回答判斷；
e、通過對碳酸氫鈉溶液進行電荷守恒和物料守恒列式即得．

解答： 解：（1）NaCl為離子化合物，有鈉離子與氯離子構成，電子式為，故答案為：；
（2）若氯氣和氫氧化鈉充分接觸，產物僅是次氯酸鈉和氫氣，則發(fā)生的反應為 NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑，故答案為：NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑；
（3）①根據物質的轉化情況，電解池的左池是電解食鹽水得到的氫氧化鈉，所以經精制的飽和NaCl溶液應從圖中電解池的左池進入，故答案為：左；
②在燃料電池中，氧氣作正極，所以通入空氣的極是正極，通入燃料的極是負極，即產生Y的極是陰極，所產生的是氫氣，在X處產生的是氯氣，氫氧燃料電池最后產生的是水，所以a%小于b%，故答案為：Cl₂；C；
③上述方案的優(yōu)點之一是燃料電池可以補充電解池消耗的電能；提高產出堿液的濃度；降低能耗；
故答案為：燃料電池可以補充電解池消耗的電能，提高產出堿液的濃度，降低能耗；
（4）a、向氯水中加入NaHCO₃，可以和鹽酸之間反應，促使氯氣和水的反應平衡正向移動，增大氯水中次氯酸的濃度，故a正確；
b、四種溶液中，鹽中酸根離子水解程度越大，則水的電離程度越大，堿性越強，水解程度越大，即水的電離程度最大的是Na₂CO₃，故b錯誤；
c、常溫下，相同物質的量濃度的H₂SO₃、H₂CO₃、HClO，酸性順序是：H₂SO₃＞H₂CO₃＞HClO，pH最大的是HClO，故c錯誤；
d、NaHSO₃溶液中離子濃度大小順序為c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），故d錯誤；
e、在NaHCO₃溶液中，根據電荷守恒可得：C（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）①
根據物料守恒可得：C（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）②
將①②聯立可得：c（H⁺）+c（H₂CO₃）=c（OH^-）+c（CO₃^2-），故e正確．
故答案為：bcd．

點評：本題考查學生電解池的工作原理以及溶液中的電離平衡和水解平衡的應用知識，屬于綜合知識的考查，綜合性強，難度大．