答案 (1)平衡电荷,形成闭合回路;
(2)防止Cl2和H2混合而引起爆炸;
(3)避免Cl2与NaOH反应生成NaClO,影响NaOH的产量;
(4)避免Cl-进入阴极区导致制得的NaOH不纯。
题组一 离子交换膜在原电池中的应用
1.已知:电流效率等于电路中通过的电子数与消耗负极材料失去的电子总数之比。现有两个电池Ⅰ、Ⅱ,装置如图所示。
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ的电池反应不相同
B.能量转化形式不同
C.Ⅰ的电流效率低于Ⅱ的电流效率
D.5 min后,Ⅰ、Ⅱ中都只含1种溶质
答案 C
解析 Ⅰ、Ⅱ装置中电极材料相同,电解质溶液部分相同,电池反应,负极反应和正极反应式相同,A项错误;Ⅰ和Ⅱ装置的能量转化形式都是化学能转化成电能,B项错误;Ⅰ装置中铜与氯化铁直接接触,会在铜极表面发生反应,导致部分能量损失(或部分电子没有通过电路),电流效率降低,而Ⅱ装置采用阴离子交换膜,铜与氯化铜接触,不会发生副反应,放电过程中交换膜左侧负极的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,阳离子增多,右侧正极的电极反应式为2Fe3++2e-===2Fe2+,负电荷过剩,Cl-从交换膜右侧向左侧迁移,电流效率高于Ⅰ装置, C正确;放电一段时间后,Ⅰ装置中生成氯化铜和氯化亚铁,Ⅱ装置中交换膜左侧