[化学——选修化学与技术]
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:
26.气体A是 ,产生气体B的电极反应是 。
27.溶液C的溶质是 ,解汞槽中发生反应的化学方程式是 。
28.该方法中能循环使用的物质是 。(只需写出一种)
29.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 。
氢气 2Cl--2e-=Cl2↑
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↑;
本题考查学生电解池的工作原理
在电解池的阴极上是阳离子发生得电子的还原反应,在阳极上是阴离子发生失电子的氧化反应,根据电解池的工作原理来回答判断;
本题考查学生电解池的工作原理知识,结合实际化工生产过程来考查,增加了难度。
氢氧化钠 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
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;
本题考查学生电解池的工作原理。
金属钠可以和水之间发生反应生成氢氧化钠;
本题考查学生电解池的工作原理知识,结合实际化工生产过程来考查,增加了难度。
Hg(或是NaCl)
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;
本题考查学生电解池的工作原理。
根据电解槽的工作原理来判断可以循环利用的物质;
本题考查学生电解池的工作原理知识,结合实际化工生产过程来考查,增加了难度。
烧碱纯度高,质量好 汞容易造成环境污染
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。
比较各组数据结合实际获得烧碱的原理来回答即可。
本题考查学生电解池的工作原理知识,结合实际化工生产过程来考查,增加了难度。