离子交换膜电解槽的问题在离子交换膜电解槽中,为什么要在阴极通入含少量NaOH的水?通入的少量NaOH有什么作用?

A

解题思路：（1）工业电解饱和食盐水，依据图装置分析，钠离子移向F极，说明F为阴极，E电极为阳极析出的是氯气，F电极析出的是氢气；
（2）F电极生成氢气破坏了水的电离生成氢氧根离子，离子交换膜阻止氢氧根离子进入阳极区是防止氢氧根离子在阳极私定终身生成氧气；
（3）①曲线的含义为：氯化钠在氢氧化钠溶液中的溶解能力随氢氧化钠溶液质量分数的增大而减小；
计算20℃时氯化钠在水中的溶解度，根据溶解度与饱和溶液溶质质量分数的关系，可利用20℃时氯化钠在水中的饱和溶液的溶质质量分数求得；
②曲线上D（38.0，2.0）点表示：混合溶液中氢氧化钠含量为38.0%时，混合溶液中氯化钠达饱和状态其溶质质量分数为2.0%．换言之，若此时溶液质量为100g，其中含38.0g氢氧化钠时溶解氯化钠2.0g达到饱和．依据质量分数和物质的量浓度的换算计算得到；
③曲线上B（14.0，15.0）点表示：混合溶液中氢氧化钠含量为14.0%时，混合溶液中氯化钠达饱和状态其溶质质量分数为15.0%．为降低氯化钠的含量（质量分数），根据曲线的含义可知，蒸发水分使混合溶液中氢氧化钠质量分数增大，氯化钠溶解能力减小而析出．

（1）工业电解饱和食盐水，依据图装置分析，钠离子移向F极，说明F为阴极，E电极为阳极析出的是氯气，F电极析出的是氢气；故答案为：氢气；饱和食盐水；
（2）F电极生成氢气破坏了水的电离生成氢氧根离子，阳离子交换膜阻止氢氧根离子进入阳极区失电子生成氧气，混入氯气中；
故答案为：氢氧根； 避免氧气生成；
（3）①由曲线上A（0，26.5）点坐标可得，20℃时氯化钠在水中的饱和溶液的溶质质量为26.5%，此时氯化钠的溶解度为：
20℃氯化钠在水中溶解度=[26.5/100−26.5]×100g≈36.1g；
故答：36.1；
②曲线上D（38.0，2.0）点表示：混合溶液中氢氧化钠含量为38.0%时，混合溶液中氯化钠达饱和状态其溶质质量分数为2.0%．换言之，若此时溶液质量为100g，其中含38.0g氢氧化钠时溶解氯化钠2.0g达到饱和．混合溶液中氢氧化钠含量为38.0%时的物质的量浓度c=
1000cm3/L×1.4g/cm3×38.0%
40g/mol=13mol/L；
故答案为：13；
③使B点的溶液尽可能地降低氯化钠的含量，根据曲线含义，只要使氢氧化钠的含量增大氯化钠的溶解能力就减小，氯化钠结晶析出，剩余溶液则为较纯净的氢氧化钠溶液．可采取蒸发水分浓缩溶液增大氢氧化钠的含量，结晶出氯化钠．
故答案：蒸发结晶．

点评：
本题考点： 电解原理．

考点点评： 本题考查了电解原理的工业应用，产物判断方法，电解分析应用，图象分析方法，溶解度的计算和溶液浓度的换算分析应用，题目难度中等．