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氯碱工业必须解决的问题是如何隔开氯气与氢气和NaOH溶液并保证电解反应正常进行.水银法也是氯碱工业常采用的一种方法,其电解食盐水原理示意图如图所示.在电解槽中,以汞为阴极,
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氯碱工业必须解决的问题是如何隔开氯气与氢气和NaOH溶液并保证电解反应正常进行.水银法也是氯碱工业常采用的一种方法,其电解食盐水原理示意图如图所示.在电解槽中,以汞为阴极,金属钛为阳极.已知Na+在汞阴极上放电并析出金属钠,钠与汞生成钠汞齐合金并进入解汞槽.请回答下列问题:
(1)气体A是______,产生气体B的电极反应是______.
(2)溶液C的溶质是______,解汞槽中发生反应的化学方程式是______.
(3)该方法中能循环使用的物质是______.(只需写出一种)
(4)氯碱生产常用方法比较见下表:
结合表中数据回答,与离子膜法相比,水银法的优点是______;水银法也有明显的不足,从生产中所用材料来看主要是______.
(1)气体A是______,产生气体B的电极反应是______.
(2)溶液C的溶质是______,解汞槽中发生反应的化学方程式是______.
(3)该方法中能循环使用的物质是______.(只需写出一种)
(4)氯碱生产常用方法比较见下表:
项目 | 隔膜法 | 离子膜法 | 水银法 |
氢氧化钠的质量分数为50%的烧碱溶液中氯化钠的含量/% | 1.0-1.2 | <0.005 | 0.005 |
电解液中NaOH的质量分数/% | 10-11 | 32-33 | 45-50 |
总耗能/(kW•h)•t-1(不包含蒸发能耗) | 3260 | 2645 | 3205 |
▼优质解答
答案和解析
(1)在电解池的阴极上是阳离子氢离子发生得电子的还原反应,产生氢气,在阳极上是阴离子氯离子发生失电子的氧化反应,产生氯气,即2Cl--2e-=Cl2↑,故答案为:氢气;2Cl--2e-=Cl2↑;
(2)根据题意,Na+在汞阴极上放电并析出金属钠,且金属钠可以和水之间发生反应生成氢氧化钠溶液和氢气,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,所以溶液C的溶质是氢氧化钠,故答案为:氢氧化钠;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(3)根据电解槽的工作原理,在反应过程中,可以看出淡盐水是产物,饱和食盐水需要不断补充,可以知道氯化钠是可以循环使用的物质,此外,作电极材料的Hg也是可以循环使用的,故答案为:Hg(或是NaCl);
(4)比较表中的各组数据可以看出,与离子膜法相比,水银法获得的烧碱纯度高,且质量好,但是水银法使用的材料汞有毒,容易造成环境污染,故答案为:
烧碱纯度高,质量好;汞容易造成环境污染.
(2)根据题意,Na+在汞阴极上放电并析出金属钠,且金属钠可以和水之间发生反应生成氢氧化钠溶液和氢气,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,所以溶液C的溶质是氢氧化钠,故答案为:氢氧化钠;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(3)根据电解槽的工作原理,在反应过程中,可以看出淡盐水是产物,饱和食盐水需要不断补充,可以知道氯化钠是可以循环使用的物质,此外,作电极材料的Hg也是可以循环使用的,故答案为:Hg(或是NaCl);
(4)比较表中的各组数据可以看出,与离子膜法相比,水银法获得的烧碱纯度高,且质量好,但是水银法使用的材料汞有毒,容易造成环境污染,故答案为:
烧碱纯度高,质量好;汞容易造成环境污染.
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