降低能耗是氯堿工業(yè)發(fā)展的重要方向。
(1)我國(guó)利用氯堿廠生產(chǎn)的H2作燃料,將氫燃料電站應(yīng)用于氯堿工業(yè),其示意圖如圖。
①a極為
負(fù)
負(fù)
(填“正”或“負(fù)”)極。
②乙裝置中電解飽和NaCl溶液的化學(xué)方程式為 。
③下列說(shuō)法正確的是 AC
AC
。
A.甲裝置可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化
B.甲裝置中Na+透過(guò)陽(yáng)離子交換膜向a極移動(dòng)
C.乙裝置中c極一側(cè)流出的是淡鹽水
④結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋d極區(qū)產(chǎn)生NaOH的原因:d極發(fā)生反應(yīng)為2H2O+2e-═H2↑+2OH-,Na+從陽(yáng)極區(qū)透過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入d極區(qū),與的OH-結(jié)合生成NaOH
d極發(fā)生反應(yīng)為2H2O+2e-═H2↑+2OH-,Na+從陽(yáng)極區(qū)透過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入d極區(qū),與的OH-結(jié)合生成NaOH
。
⑤實(shí)際生產(chǎn)中,陽(yáng)離子交換膜的損傷會(huì)造成OH-遷移至陽(yáng)極區(qū),從而在電解池陽(yáng)極能檢測(cè)到O2,產(chǎn)生O2的電極反應(yīng)式為 4OH--4e-═O2↑+2H2O
4OH--4e-═O2↑+2H2O
。下列生產(chǎn)措施有利于提高Cl2產(chǎn)量、降低陽(yáng)極O2含量的是 ABC
ABC
。
A.定期檢查并更換陽(yáng)離子交換膜
B.向陽(yáng)極區(qū)加入適量鹽酸
C.使用Cl-濃度高的精制飽和食鹽水為原料
(2)降低氯堿工業(yè)能耗的另一種技術(shù)是“氧陰極技術(shù)”。通過(guò)向陰極區(qū)通入O2,避免水電離的H+直接得電子生成H2,降低了電解電壓,電耗明顯減少?!把蹶帢O技術(shù)”的陰極反應(yīng)為 O2+4e-+2H2O═4OH-
O2+4e-+2H2O═4OH-
。