工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。（1）题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是；NaOH溶液的出口为

Question

工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。
（1）题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是      ；NaOH溶液的出口为        （填字母）；精制饱和食盐水的进口为        （填字母）；干燥塔中应使用的液体是       。

（2）多晶硅主要采用SiHCl ₃ 还原工艺生产，其副产物SiCl ₄ 的综合利用收到广泛关注。
①SiCl ₄ 可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl ₄ 与H ₂ 和O ₂ 反应，产物有两种，化学方程式为                                      。
②SiCl ₄ 可转化为SiHCl ₃ 而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：
3 SiCl ₄ （g）+2H ₂ （g）+Si（s） 4SiHCl ₃ （g）
达平衡后，H ₂ 与SiHCl ₃ 物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H ₂ 全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为    kg。
（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气       （标准状况）。

Answer 1

（1）①氯气；a；d；浓硫酸（2）①SiCl ₄ +2H ₂ +O ₂ SiO ₂ +4HCl②0.35（3）134.4

（1）电解饱和食盐时阳极阴离子Cl ^— 、OH ^— 放电，Cl ^— 的放电能力强于OH ^— ，阳极发生的方程式为：2Cl ^— —2e ^— ===Cl ₂ ↑；阴极：2H ⁺ +2e ^— ===H ₂ ↑；总反应为：2NaCl+2H ₂ O Cl ₂ ↑+H ₂ ↑+2NaOH。H ₂ 、2NaOH在阴极，NaOH溶液的出口为a，Cl ₂ 在阳极，精制饱和食盐水从阳极进入，选d；要干燥Cl ₂ 需要用酸性干燥剂H ₂ SO ₄ 或P ₂ O ₅ 等，中性干燥剂无水CaCl ₂ 。（2）①SiCl ₄ 与H ₂ 和O ₂ 反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是SiO ₂ ，H、Cl元素必在另一产物中，H、Cl元素结合成HCl，然后配平即可。发生的化学方程式为：SiCl ₄ +2H ₂ +O ₂ SiO ₂ +4HCl。②
由3 SiCl ₄ （g）+2H ₂ （g）+Si（s） 4SiHCl ₃ （g）
起始量（mol）                n                    0
变化量（mol）     3x         2x       x           4x
平衡量（mol）                n—2x               4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol，n—2x=0.140mol/L20L=2.8mol，n=3.0mol，由2NaCl+2H ₂ O Cl ₂ ↑+H ₂ ↑+2NaOH，（2×58.5）g：1mol=m（NaCl）g：3mol；m（NaCl）=351g=0.351kg。
（3）由NaCl转化为NaClO ₃ ，失去电子数为6，H ₂ O转化为H ₂ ，得到的电子数为2，设产生的H ₂ 体积为V，由得失电子守恒有：6× ；V=134.4m ³ 。