离子交换膜法为日前普遍使用的制碱技术，其生产流程如图l所示：（l）氯碱工业中需用精制的食盐水，精制食盐水的目的是．由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质，在进入电解槽

Question

离子交换膜法为日前普遍使用的制碱技术，其生产流程如图l所示：

（l）氯碱工业中需用精制的食盐水，精制食盐水的目的是___．由于粗盐水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等无机杂质，在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式___
（2）该流程中可以循环的物质是___．（写物质名称）
（3）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%-9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为___．
（4）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成）．则B处产生的气体是___，c电极的名称是___．采用无隔膜电解食盐水时，Cl₂与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H₂，相应的化学方程式为___．
（5）已知在电解槽中，每小时通过I安培的直流电可以产生a克的烧碱．某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液b吨，电解槽的电流强度c安，该电解槽的电解效率为___（用含a、b、c的代数式表示）．

Answer 1

（1）除去钙离子使用碳酸钠试剂，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓除去镁离子使用氢氧化钠试剂，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，若食盐水不经过二次精制，处理后的盐水中还含有少量杂质离子Mg²⁺、Ca²⁺，碱性条件下会生成沉淀，对装置中的交换膜产生影响，所以精制食盐水的目的是防止隔膜堵塞，提高产品的纯度，
故答案为：防止隔膜堵塞，提高产品的纯度；Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
（2）根据工艺流程图结中用到的原料以及产物，可以知道从阳极槽出来的淡盐水中含有氯化钠可以循环使用，电解产生的氢氧化钠可作为在进入电解槽前需要进行两次精制的原料，也是可以循环使用的物质，
故答案为：氯化钠、氢氧化钠；
（3）氯气具有氧化性，能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，即Na₂SO₃+Cl₂+H₂O=Na₂SO₄+2HCl，
故答案为：Na₂SO₃+Cl₂+H₂O=Na₂SO₄+2HCl；
（4）依据图装置分析，钠离子移向D极，说明D为阴极，C为阳极；D电极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气；采用无隔膜电解冷的食盐水时，2NaCl+2H₂O(电解.)/()Cl₂↑+H₂↑+NaOH、若氯气和氢氧化钠充分接触，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，产物仅是次氯酸钠和氢气，则发生的总反应为：NaCl+H₂O(电解.)/()NaClO+H₂↑，
故答案为：H₂；阳极；NaCl+H₂O(电解.)/()NaClO+H₂↑；
（5）m（NaOH）=b×10⁶g×32%=3.2b×10⁴g，
则理论上需要电流量为 I=(3.2b×104)/(a)A，
则实际上耗电量为300×8×C=2400CA，
该电解槽的电解效率为(3.2b×104)/((a)/(2400C))×100%=(400b)/(3ac)×100%，
故答案为：(400b)/(3ac)×100%．