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阳离子交换装置

发布时间: 2021-01-24 15:55:09

『壹』 电解食盐水使用的离子交换膜电解槽装置如图所示.经过净化精制的饱和食盐水不断送入阳极室,向阴极室不断

(1)Fe连接电源正极,会放电生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
溶液中阳离子向阴极移动,故钠离子由左侧通过阳离子交换膜移到右侧,应从B口放出NaOH溶液,
故答案为:Fe-2e-=Fe2+;B;
(2)由于氯气在水中的溶解性比氢气大,阳极得到气体的体积总是小于阴极所得气体体积,可能是由于氯气在水中的溶解性比氢气大导致,
故答案为:氯气在水中的溶解性比氢气大;
(3)①令能生产质量分数为32%的NaOH溶液x吨,则:
2NaCl+2H2O

通电
.

『贰』 如图为电解饱和食盐水的装置(阳离子交换膜只允许阳离子通过),下列叙述中正确的是()A.b电极上发

A、电解饱和食盐水时,电解池阳极,发生:2Cl-2e-=Cl2↑,阴极,发生2H++2e-=H2↑,产生回氢气的电极是答阴极,即b是阴极,发生还原反应,故A正确;
B、a电极是阳极,该极上产生氯气,活泼金属铁不能做电极,否则是金属失电子的过程,故B错误;
C、在阴极区域生成的是氢氧化钠荣哥用,所以溶液A为电解后的氢氧化钠溶液,故C错误;
D、在阳极区,氯离子失电子得到的是氯气,该极区剩余的溶液大部分是水,故D错误.
故选A.

『叁』 如图1所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜

燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极.
(1)燃料电池中,负极上投放燃料所以投放甲烷的电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为:
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
故答案为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
(2)甲中投放氧化剂的电极是正极,所以乙装置中石墨电极是阳极,阳极上氯离子失电子发生氧化反应,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑.
故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑.
(3)串联电池中转移电子数相等,若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则转移电子的物质的量=

2.24L
22.4L/mol
×4=0.4mol,乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气,设生成氢气的体积为xL;丙装置中阴极上析出铜,设析出铜的质量为yg.
2H++2e-=H2
2mol 22.4L
0.4mol xL
x=4.48
2Cu 2++2e-=Cu
2mol 64g
0.4mol yg
y=12.8
故答案为:4.48;12.8.
(4)电解饱和食盐水时,阴极上析出氢气,阳极上析出氯气,氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸钠是漂白液的有效成分,B电极上生成氯气,氯气的密度小于溶液的密度,所以生成的氯气上升,能和氢氧化钠溶液充分的接反应生成次氯酸钠,所以A极上析出氢气,即A极是阴极,所以a为电池负极;若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠做电解质溶液,阴极上氢离子放电生成氢气,如果阳极是惰性电极,阳极上氢氧根离子放电生成氧气得不到氢氧化亚铁,所以阳极上应该是铁失电子生成亚铁离子,亚铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁.
故答案为:负极;饱和食盐水;铁.

『肆』 如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题,其中乙装置中X为阳离子交换膜,丙中

(1)燃料电池中,负极上投放燃料所以投放甲烷的电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
故答案为:CH4-8e-+10OH-═CO23-+7H2O;
(2)甲中投放氧化剂的电极是正极,所以乙装置中石墨电极是阳极,阳极上氯离子失电子发生氧化反应,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案为:2Cl--2e-═Cl2↑;
(3)串联电池中转移电子数相等,若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则转移电子的物质的量=

2.24L
22.4L/mol
×4=0.4mol,乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气,设生成氢气的体积为xL;
2H++2e-=H2
2mol 22.4L
0.4mol xL
x=4.48,
故答案为:4.48;
(4)a为阴极,发生2H++2e-=H2↑,水的电离平衡正向移动,使溶液显碱性,酚酞遇碱变红,
故答案为:溶液变红;由于2H++2e-=H2↑,水的电离平衡正向移动,使溶液显碱性,酚酞遇碱变红;
(5)电解精炼铜时利用了电解原理,电能转化为化学能,也有少量转化为热能.电解精炼时粗铜做阳极,发生氧化反应,精铜做阴极,阴极上发生还原反应.电解时,溶液中的阳离子向阴极移动,在阴极上得电子.粗铜中的不活泼金属不能失电子,以阳极泥的形式沉积在阳极附近.此题应选b、d;
故答案为:bd;
(6)利用反应2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,铜被氧化,应为负极,正极上氧气被还原,电极方程式为4H++O2+4e-═2H2O,
故答案为:4H++O2+4e-═2H2O.

『伍』 如图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜.

(1)燃料电池中通入氧化剂氧气的电极是正极,正极上得电子发生还原反应,负极上燃料失电子和氢氧根离子发生氧化反应生成水,
电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,
故答案为:正极;H2-2e-+2OH-=2H2O;
(2)铁电极连接原电池负极而作电解池阴极,碳作阳极,电解氯化钠饱和溶液时,阳极上氯离子放电,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案为:阴极;2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)丙装置中,阳极上金属失电子发生氧化反应,阴极上铜离子得电子生成铜,根据转移电子守恒,阳极上铜消耗的质量小于阴极上析出铜的质量,所以溶液中硫酸铜浓度减小,
故答案为:减小;
(4)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气,根据转移电子守恒得
则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为=

2.24L
22.4L/mol
×4
2
×NA=1.204×1023,丙装置中阴极上铜离子得电子生成铜单质,
析出铜的质量=
2.24L
22.4L/mol
×4
2
×64g/mol=12.8g,
故答案为:1.204×1023;12.8g;
(5)若将乙装置中铁电极与石墨电极位置互换,其他装置不变,则阳极上铁失电子发生氧化反应,阴极上氢离子放电生成氢气,
所以电池反应式为Fe+2H2O
电解
.

『陆』 汽水取样装置上的离子交换柱用的是阳树脂

离子交换柱的阳抄,阴离子交换树脂顺序,哪个前离子交换树脂内含一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水份,如贮存过程中树脂脱了水应先用浓食盐水(10%)浸泡,再逐渐稀释不得直接放入水中,以免树脂急剧膨胀而破碎

『柒』 【高中化学【氯碱工业】用电解槽加阳离子交换膜作装置,那这个对加入的氯化钠溶液有什么要求吗

应选第二个要求。
首先需要明确,阳离子交换膜将电解槽分开成版两部分(阳极室、阴极权室),其中仅有氢离子和钠离子可以自由移动。则根据阳极反应方程式(2Cl-2e-==Cl2),可以知道阳极室中氯离子转化为氯气溢出,溶液中阴离子数目减少。又由于阳离子交换膜阻碍了阴极室生成的氢氧根离子(2H2O+2e-=H2+2OH-)进入阳极室,因此若想保证溶液的电中性,阳极室的钠离子必须通过交换膜进入阴极室。即阳极室生成Cl2,阴极室生成NaOH,且阳极室溶液浓度会减小。因此,若想使反应能持续进行,阳极室的溶液必须足够浓,则阳极室应加入饱和NaCl溶液。

『捌』 如下图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换

(1)CH 4 -8e +10OH =CO 3 2 +7H 2 O
(2)2Cl -2e =Cl 2
(3)4.48 12.8
(4)负饱和氯化钠溶液或食盐水铁

『玖』 离子交换色谱法的原理、装置及应用是什么

一、原理:离子交换色谱(ion exchange chromatography,IEC)以离子交换树脂作为固定相,树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时,组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。

二、装置:

1、分离柱:装有离子交换树脂,如阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或螯合离子交换树脂。

2、抑制柱和柱后衍生作用:常用的检测器不仅能检测样品离子,而且也对移动相中的离子有响应,所以必须消除移动相离子的干扰。

3、检测器:分为通用型和专用型。通用型检测器对存在于检测池中的所有离子都有响应。离子色谱中最常用的电导检测器就是通用型的一种。

三、应用:

离子色谱主要用于测定各种离子的含量,特别适于测定水溶液中低浓度的阴离子,例如饮用水水质分析,高纯水的离子分析,矿泉水、雨水、各种废水和电厂水的分析,纸浆和漂白液的分析,食品分析,生物体液(尿和血等)中的离子测定,以及钢铁工业、环境保护等方面的应用。

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