氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、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)电解饱和食盐水的化学方程式是_______________。
(2)离子交换膜的作用为:__________、___________。
(3)精制饱和食盐水从图中______位置补充,氢氧化钠溶液从图中_____位置流出(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。
【答案】 (1). 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (2). 阻止OH-进入阳极室与Cl2发生副反应:2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O (3). 阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸 (4). a (5). d
【解析】(1)电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。(2)由于阳极生成的氯气能与氢气或溶液中的氢氧根反应,所以离子交换膜的作用为阻止OH-进入阳极室与Cl2发生副反应:2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O,同时也阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。(3)左侧是阳极区,氯离子放电,因此精制饱和食盐水从图中a位置补充;阴极区产生氢氧化钠,则氢氧化钠溶液从图中d位置流出。