现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取H2、Cl2、NaOH，请回答下列问题：（...

现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取H2、Cl2、NaOH，请回答下列问题：

（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上发生的电极反应为__；

（2）电解之前食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42-等杂质离子，使用的试剂有a：Na2CO3溶液，b：Ba（OH）2溶液，c：稀盐酸，其合理的加入顺序为___。

（3）如果在容积为10L的离子交换膜电解槽中，1min在阴极可产生标况下11.2L的H2，这时溶液中OH-的物质的量浓度为__；

（4）Cl2常用于自来水消毒杀菌，现有一种新型消毒剂ClO2，若它们在杀菌过程中的还原产物均为Cl-，消毒等量的自来水，所需的Cl2和ClO2的物质的量之比为：__。

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如图是工业上采用离子交换膜法电解足量饱和食盐水的示意图。下列有关说法中不正确的是(　 )

A．从E口逸出的是氢气

B．向B口中加入含少量NaOH的溶液以增强导电性

C．标准状况下每生成22.4 L Cl2，便产生2 mol NaOH

D．向电解后的阳极室溶液中加入适量盐酸，各物质可以恢复到电解前的浓度

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下列有关工业生产的叙述正确的是

A. 合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率

B. 工业上用电解氯化铝的方法来制取铝

C. 电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室

D. 电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小

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（10分）工业上电解制烧碱的技术是用离子交换膜法，主要原料是饱和食盐水。下图为离子交换膜法电解原理示意图：

请回答下列问题：

（1）电解槽中部的阳离子交换膜把电解槽隔成了阴极室和阳极室，这种阳离子交换膜，只允许溶液中的__________通过（填写下列微粒的编号），而两边的水不能自由流通。

①H⁺   ② Cl^-   ③Na⁺   ④OH^-

（2）A极为电解槽的________极，电极反应式为__________________________________，

（3）如果没有阳离子交换膜，阴阳两极的某两种产物在常温下会在溶液中发生反应而使烧碱不纯，其反应的离子方程式为___________________。

（4）若将标准状况下6.72L的阳极气体通入热的氢氧化钠溶液中，反应中只有一种元素的化合价发生改变，得到了两种含氯化合物，其中还原产物与氧化产物物质的量之比为5:1，写出该反应的离子方程式_____________________________________________。

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下列关于工业生产的叙述，错误的是

A．用阳离子交换膜法电解饱和食盐水制取烧碱

B．将黏土和石灰石研磨成粉末，再混合均匀即可得普通水泥

C．目前合成氨，没有采用更大压强是从设备和动力要求方面考虑的

D．生产硫酸时，接触室内热交换器的作用是预热进入的炉气和冷却反应生成的气体

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工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。

(1)上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SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。

①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为___________________________________。

②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用，一定条件下，在20 L恒容密闭容器中的反应：

3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)

达平衡后，H2和SiHCl3物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H2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213.0 kg，则生成氢气________m3(标准状况)。

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（12分）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）下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SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用受到广泛关注。

① SiCl₄可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为________。

② SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：

3 SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）4SiHCl₃（g）

达平衡后，H₂与SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂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）。

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工业食盐中含Ca2+、Mg2+等杂质，某厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程如图所示，回答下列问题：

（1）“精制”过程中发生反应的离子方程式为_____

（2）若粗盐中SO42﹣含量也较高，沉淀剂可以是_____（填字母）且要在试剂Na2CO3之_____加入（填“前”或“后”）。

a．Ba（OH）2　　 b．Ba（NO3）2　　 c．BaCl2

（3）在电解过程中，产生H2的电极与外接电源的_____极相连；溶液pH增大的区域是_____（填“阳极区”或“阴极区”）。

（4）烧碱和氯气是电解饱和食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k＝_____（填写计算表达式和结果且结果保留两位小数）。

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铝和氢氧化钠都是重要的工业产品。请回答：

（1）可用阳离子交换膜法电解饱和食盐水制NaOH，其工作原理如图所示。

①请写出A、B两处物质的名称或化学式：A__、B__。

②请写出电解食盐水制烧碱的离子方程式__。

（2）以镁条、铝片为电极，以NaOH溶液为电解质溶液设计的原电池如图。

①负极材料为__(填Mg或Al)。

②该原电池的总反应式为__。

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（1）氯碱工业是以惰性电极电解饱和食盐水，制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。

完成下列填空:

①写出电解饱和食盐水的离子方程式_________。

②离子交换膜的作用为:__________、__________。

③氢氧化钠溶液从图中_____位置流出。(选填a、b、c或d)

（2）已知在强碱性环境中，Fe(OH)3可与KClO溶液作用而生成FeO42-。

①此反应的离子方程式是_________。

②高铁电池是一种新型的充电电池，总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,放电时每转移6mol电子，有_____mol K2FeO4被还原，放电时负极附近溶液的pH_________ (填增大”、“减小”或“不变”); 充电时阳极反应式为:_____。

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