（7分）现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极，请用氯碱工业中的膜技术原理，回答下列问题。（1）写出氯碱工业中电解饱和食盐水的反应式，阳离子交换膜在氯碱

Question

（7分）现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极，请用氯碱工业中的膜技术原理，回答下列问题。

（1）写出氯碱工业中电解饱和食盐水的反应式________________，阳离子交换膜在氯碱工业中的作用是____________________________________________。写出用惰性电极电解硫酸钠水溶液的总反应式：____________________________________________。
（2）请利用交换膜技术，根据上图框架，设计一个电解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置，标出进出物质的名称。A___________；B___________；C___________；D___________；E___________；F___________；G___________。膜b为___________（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。

Answer 1

（1）2NaCl+2H ₂ O 2NaOH+H ₂ ↑+Cl ₂ ↑ 使阴极区产物和阳极区产物不接触  2H ₂ O 2H ₂ ↑+O ₂ ↑
（2）O ₂   H ₂   NaOH  H ₂ O（可含少量NaOH）  Na ₂ SO ₄   H ₂ O（可含少量H ₂ SO ₄ ）  H ₂ SO ₄  阳离子交换膜

如何对题中实验进行装置设计？回忆一下课本上氯碱工业中电解装置以及电解原理，再由课本中阳离子交换膜的性能类推出阴离子交换膜的作用。①阳离子交换膜只能让阳离子通过，类推阴离子交换膜也应该只能让阴离子通过。②氯碱工业中H ₂ O参与放电而产生NaOH，电解Na ₂ SO ₄ 溶液时阴极区H ⁺ 放电（阴极：2H ⁺ +2e ^- ====H ₂ ↑）破坏水的电离平衡而使溶液呈碱性，阳极区OH ^- 放电（4OH ^- +4e ^- ====2H ₂ O+O ₂ ↑）破坏水的电离平衡而使溶液呈酸性。③氯碱工业中为了得到纯净的NaOH产品，阴极区加入水（含少量NaOH增强导电性）。类推：电解Na ₂ SO ₄ 溶液要得到“纯净”的产品，在阴极区、阳极区也只能加入水，在电解池的中央部分加入Na ₂ SO ₄ 溶液。