【题目】请回答氯碱工业的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品.理论上k=
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42﹣等杂质,必须精制后才能供电解使用.精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②盐酸 ③BaCl2 , 这三种试剂添加的合理顺序是(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上.在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过.
①图中X、Y分别是、(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小 .
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应:、 .
【答案】
(1) =
=1:1.13或0.89
(2)③①②
(3)Cl2;H2;a%小于b%;O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣;H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O
【解析】解:(1)电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,则理论上k=
=
=1:1.13或0.89,所以答案是:
=
=1:1.13或0.89;(2)应先加入过量BaCl2 , 除去SO42﹣ , 然后加过量Na2CO3 , 可除去Ca2+、Mg2+、Fe3+等,过滤后加入盐酸可除去Na2CO3 , 所以答案是:③①②;(3)①通空气一边为正极(还原反应),那么左边必然通H2 , 这样Y即为H2 , 则电解池左边应为阳极,生成Cl2 , 由于燃料电池正极发生O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ , 燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH﹣ , 所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即a%小于b%,可知NaOH浓度增大,
所以答案是:Cl2;H2;a%小于b%; ②燃料电池中正极氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ , 负极氢气失电子发生氧化反应,电极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O,
所以答案是:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣;H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O.
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中,有0.58 g白色沉淀析出,向所得的浊液中,逐滴加入0.5 mol·L-1的盐酸,加入盐酸的体积和生成沉淀的质量关系如图所示。
(1)混合物中NaOH的质量是______ g。
(2)P点所表示盐酸加入的体积为______ mL。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】为除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、FeCl3、Na2SO4 以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)上述实验中第⑤步操作需要烧杯、____________、___________等玻璃仪器。
(2)判断BaCl2已过量的方法是 。
(3)第④步中所有相关的化学方程式是 、 。
(4)若先用盐酸调pH值再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界中也都存在,这一事实主要说明:( )
A. 生物与非生物没有区别
B. 生物来源于非生物
C. 生物界与非生物界具有差异性
D. 生物界与非生物界具有统一性
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】冰糖、NaNO2、甘氨酸和小苏打均是常见的食品添加剂。下列说法正确的是
A.冰糖的主要成分为果糖
B.NaNO2可代替食盐作咸味剂
C.甘氨酸(一种氨基酸)属于蛋白质
D.小苏打在大批量生产馒头时可作膨松剂
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氢气、纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料已应用到社会生活和高科技领域.
(1)已知短周期金属元素A和B,其单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料.其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) | I1 | I2 | I3 | I4 |
A | 899.5 | 1757.1 | 14848.7 | 21006.6 |
B | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
①根据上述数据分析,B在周期表中位于区,其最高价应为;
②若某同学将B原子的基态外围电子排布式写成了ns1np1 , 违反了原理;
③B元素的第一电离能大于Al,原因是;
(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料.①已知金刚石中的C﹣C的键长为154.45pm,C60中C﹣C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确并阐述理由 .
②C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子相对稳定结构,则C60分子中σ键与π键的数目之比为 .
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的.已知:氧化性:IO3﹣>Fe3+>I2;还原性:S2O >I﹣
3I2+6OH﹣=IO3﹣+5I﹣+3H2O;KI+I2═KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得试液分为3份.第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色.①加KSCN溶液后显红色,该红色物质是(用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是(用电子式表示).
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为、 .
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失.写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式: .
将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3H2O.该物质作为食盐加碘剂是否合适?(填“是”或“否”),并说明理由 .
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失.下列物质中有可能作为稳定剂的是 . A.Na2S2O3 B.AlCl3 C.Na2CO3 D.NaNO2
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂.请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+ .
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列各组物质的晶体,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )
A.SO2和SiO2
B.NaOH和NaCl
C.NH4Cl 和HCl
D.H2O2和C3H6
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