Question

（7分）已知20℃時NaCl的溶解度為36 g。某氯堿廠使用的設備是陽離子交換膜電解槽，若一次向電解槽中加入一定量20℃時飽和NaCl溶液，當90%的NaCl電解時，陰極收集到11. 2 m³氣體（已折算成標準狀況）。請回答下列問題：
（1）該反應的離子方程式為                                     。
（2）取陽極區溶液作系列實驗，下列結論中錯誤的是        。（填字母）

A．滴加酚酞試劑，先變紅后褪色	B．滴加硝酸銀溶液，有白色沉淀產生
C．滴加小蘇打溶液，有氣泡產生	D．做焰色反應實驗呈黃色

（3）計算原飽和NaCl溶液的質量               kg（精確到0.1kg）。
（4）若電解90%的NaCl所需電能是由甲烷燃料電池提供，則所需甲烷至少      m³？
（甲烷的電極反應式：CH₄+10OH^－-8e^— = CO₃^2—+7H₂O
假設該燃料電池的能量利用率為90%。折算成標準狀況。精確至0.1 m³）

Answer 1

（1）2Cl^—+2H₂O2OH^—+Cl₂↑+H₂↑（2分）
（2）A（2分）  （3）245.6 kg（1分）   （4）3.1m³（1分）

（1）惰性電極電解氯化鈉溶液，陰極是氫離子放電，陽極是氯離子放電，總反應式為2Cl^—+2H₂O2OH^—+Cl₂↑+H₂↑。
（2）陽極是氯離子放電，生成氯氣，氯氣溶于水生成次氯酸，顯酸性，所以選項A是錯誤的，不可能變紅色。其余選項都是正確的。
（3）設原飽和NaCl溶液的質量是x。陰極收集的氣體是氫氣，物質的量是500mol，所以被電解的氯化鈉是1000mol，質量是58500g。所以有，解得x＝245.6kg。
（4）反應中轉移電子是1000mol，所以需要甲烷是1000÷8÷0.9＝138.9mol，其體積約是3.1m³。