Q14.
隔膜法中陽極採用石墨,主要原因是除了對氯之過電壓較低外,尚有
化工 · 丙級 · 工業化學 · Q14
難易度分析
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此題要求考生精確區分電解槽內陽極與陰極的環境特性,並能排除與電極材質無關的成本及產品質量干擾項,屬於對特定化學反應環境理解程度的考查。
正確答案:③耐濕氣之侵蝕
③ 耐濕氣之侵蝕:隔膜法的陽極室處於高溫濕潤的氯氣與鹽水環境中,腐蝕性極強。石墨具有優異的耐濕氣侵蝕能力,且對氯析出反應的過電壓較低,因此被廣泛採用為陽極材料。
錯誤選項解析
- ① 耐強鹼性:石墨在陽極室主要接觸的是飽和食鹽水與氯氣環境,屬於酸性至中性條件,而非強鹼性。耐強鹼性並非選用石墨作為陽極材料的原因,強鹼環境主要出現在陰極室。
- ② 更換電極容易且價格便宜:石墨電極在電解過程中會逐漸消耗磨損,需定期補充或更換,且其價格並非低廉。選用石墨的主因是耐腐蝕性能優異,而非經濟性或更換便利性。
- ④ 所得之NaOH 溶液純度較高:NaOH 溶液純度主要取決於隔膜的分離效果以及原料鹽水的純度,與陽極材料選用無直接關聯。石墨陽極的功能在於促進氯離子氧化生成氯氣。
Learning Tip
"隔膜法電解食鹽水的核心考點在於陽極室與陰極室的環境差異:陽極室為酸性含氯濕氣,陰極室為鹼性。常考陷阱是混淆兩側環境特性。石墨陽極的選用關鍵為耐氯氣腐蝕與低過電壓,而非價格或純度因素。實務上需注意石棉隔膜的老化問題及汞法、離子交換膜法的差異比較。"
學員答題分佈
①耐強鹼性0%
②更換電極容易且價格便宜0%
③耐濕氣之侵蝕0%
④所得之NaOH 溶液純度較高0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!