Question

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

Answer 1

解题思路：（1）阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阴离子、分子不能通过；

（2）电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极，发生失电子的氧化反应；

（3）根据氢气的体积计算生成的氢氧化钠的质量、溶液减少的氢气的质量、溶液增加的质量（钠的质量），再根据质量分数公式计算即可；

（4）①电解池中和电源的负极相连的是电解池的阴极，发生得电子的还原反应；

②从溶液中析出溶质的方法是蒸发结晶，可类比食盐的蒸发结晶．

（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）氢气的质量=[V

VmM=

896L/22.4L/mol×2g/mol＝80g；电解水时，生成氢气与氢氧化钠的物质的量之比为1：2，所以生成氢氧化钠的质量=2

896L

22.4L/mol]×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=2×

896L

22.4L/mol×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%，

故答案为：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↑．

故答案为：2CH₃H₂OH+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．

点评：

本题考点： 电解原理；物质的分离、提纯和除杂．

考点点评： 本题考查了电解原理等知识点，难度不大，易错题是（3）题，注意电解氢氧化钠溶液时，氢气与氢氧根离子的物质的量之比为1：2，明确溶液增加质量的计算方法．