Question

18．氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如圖所示．
（1）電極b是電源的負(fù)極；
（2）溶液A的溶質(zhì)是（填化學(xué)式）NaOH；
（3）電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH．
（4）電解時(shí)用鹽酸控制陽(yáng)極區(qū)溶液的pH在2～3．用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋鹽酸的作用：Cl₂與水的反應(yīng)為Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的濃度使平衡逆向移動(dòng)．減少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出．
（5）使Cl₂和H₂O（g）通過(guò)灼熱的炭層，生成HCl和CO₂，當(dāng)有1mol Cl₂參與反應(yīng)時(shí)釋放出145kJ熱量，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)裝置圖中氯氣和氫氣生成的位置判斷，生成氯氣的電極為陽(yáng)極，和電源正極相連，生成氫氣的電極為陰極，和電源的負(fù)極相連；
（2）依據(jù)裝置圖中氯氣和氫氣生成的位置判斷，生成氯氣的電極為陽(yáng)極，a為正極，b為負(fù)極，連接電極為陰極，溶液中氫離子在陰極得到電子生成氫氣，氫氧根離子濃度增大，溶液A為氫氧化鈉溶液；
（3）電解飽和食鹽水，依據(jù)電極反應(yīng)判斷生成產(chǎn)物，書(shū)寫(xiě)離子方程式；
（4）根據(jù)陽(yáng)極產(chǎn)物和平衡移動(dòng)原理分析；
（5）根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義和書(shū)寫(xiě)方法來(lái)回答．

解答 解：（1）裝置圖中氯氣和氫氣生成的位置判斷，生成氫氣的電極為陰極，和電源負(fù)極相連，所以電極b是電源的負(fù)極，
故答案為：負(fù)極；
（2）裝置圖中氯氣和氫氣生成的位置判斷，生成氯氣的電極為陽(yáng)極，a為正極，b為負(fù)極，連接電極為陰極，溶液中氫離子在陰極得到電子生成氫氣，氫氧根離子濃度增大，溶液A為氫氧化鈉溶液，
故答案為：NaOH；
（3）電解飽和食鹽水，溶液中的氯離子在陽(yáng)極失電子生成氯氣，氫離子在陰極得到電子生成氫氣，陰極附近氫氧根離子濃度增大生成氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH；
（4）電解時(shí)用鹽酸控制陽(yáng)極區(qū)溶液的pH在2～3的作用是促使化學(xué)平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO向左移動(dòng)，減少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出，
故答案為：Cl₂與水的反應(yīng)為Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的濃度使平衡逆向移動(dòng)．減少Cl₂在水中的溶解，有利于Cl₂的逸出；
（5）1molCl₂參與反應(yīng)時(shí)釋放出145KJ熱量，則反應(yīng)2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）會(huì)放出290KJ的能量，即2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ•mol^-1，
故答案為：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ•mol^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解池原理的分析應(yīng)用，主要是電極反應(yīng)，電極判斷，熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，題目難度中等．