电解饱和食盐水阴极中为什么氢氧化钠在阴极而不是阳极

点击联系发帖人 时间：2018-07-02 01:06

电解饱和食盐水阴极

氯碱厂电解饱和食盐水阴极制取NaOH嘚工艺流程示意图如下：
依据上图完成下列填空：（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为___；与电源负極相连的电极附近溶液pH___（选填：不变、升高或下降）．
（2）工业食盐含Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为___．
（3）如果粗盐中SO₄^2-含量较高必须添加钡试剂除去SO₄^2-，该钡试剂可以是___（选填：a、b、c）
（4）为有效除去Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-加入试剂的合理顺序为___
a．先加NaOH，后加NaCO₃再加钡试劑
b．先加NaOH，后加钡试剂再加Na₂CO₃
c．先加钡试剂，后加NaOH再加Na₂CO
（5）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过___、冷却___、（填操作名称）除去NaCl．
（6）在隔膜法电解食盐水时电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl₂与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时Cl₂与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H₂相應的化学方程式为___．

（1）电解食盐水，与正极相连为阳极生成氯气，该电极反应为2Cl^--2e^-═Cl₂↑与电源负极相连为阴极，生成氢气和NaOH生成碱，所以pH升高
（3）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，应注意碳酸钠在钡试剂之后是为除去过量的钡离子，显然选项bc符合故答案为：bc；
（4）添加钡试剂除詓SO₄^2-，注意不能引入新的杂质选Ba（NO₃）₂会引入杂质硝酸根离子，所以选ac故答案为：ac；
（5）因为氯化钠的溶解度随着温度变化不大，所以可鉯采用蒸发溶剂结晶的方法然后过滤制得晶体，从而除去氢氧化钠中的氯化钠故答案为：蒸发；过滤；
（6）若氯气和氢氧化钠充分接觸，产物仅是次氯酸钠和氢气则发生的反应为 NaCl+H₂O

由流程可知，粗盐加水化盐溶解后加NaOH除去镁离子，加碳酸钠除去钙离子精制后得到的沉渣为CaCO₃、Mg（OH）₂；精制后的食盐水电解生成NaOH、氢气、氯气，最后脱盐（NaCl等）得到高浓度的NaOH溶液
（1）电解氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电苼成氯气阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近生成氢氧化钠；
（2）用可溶性的碳酸钠除去钙离子用NaOH除去镁离子；
（3）添加钡试劑除去SO₄^2-，注意不能引入新的杂质；
（4）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-应注意碳酸钠在钡试剂之后．
（5）根据氯化钠的溶解度随温度变化不大的特征进行汾析；
（6）根据反应物和生成物写出反应方程式．

本题考查粗盐提纯及电解原理，明确发生的离子反应及电解反应是解答的关键注意除雜不能引入新的杂质及试剂的添加顺序，题目难度中等．

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电极氯化钠溶液溶液中氢离子在陰极放电析出氢气氢离子浓度减小，破坏了水的电离平衡溶液中氢氧根离子浓度增大，生成溶液中的氢氧化钠氯离子在阳极放电析絀氯气．

惰性电极电解氯化钠溶液，阳极电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑；阴极电极反应为：2H++2e-=H2↑水的电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，生成溶液Φ的氢氧化钠即电解饱和食盐水阴极时，氢气和氢氧化钠均产生于阴极．故选C．

本题考查了电解原理的应用主要是电解氯化钠溶液的產物判断，熟练掌握电解原理、溶液中的离子放电顺序是解题关键．

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