工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料.其中部分原料可用于制备多晶硅. (1)上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图.电解槽阳极产生的气体是 ,NaOH溶液的出口为 ,精制饱和食盐水的进口为 ,干燥塔中应使用的液体是 . (2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产.其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注. ①SiCl4可制气相白炭� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。

(1)上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是______；NaOH溶液的出口为________(填字母)；精制饱和食盐水的进口为________(填字母)；干燥塔中应使用的液体是________。

(2)多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用受到广泛关注。

①SiCl₄可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为______________________________________________________。

②SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用，一定条件下，在20 L恒容密闭容器中的反应：

3SiCl₄(g)＋2H₂(g)＋Si(s)??4SiHCl₃(g)

达平衡后，H₂和SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H₂全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为______kg。

(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0 kg，则生成氢气________m³(标准状况)。

【答案】

(1)氯气　a　d　浓硫酸 (2)①SiCl₄＋2H₂＋O₂SiO₂＋4HCl　②0.35 (3)134.4

【解析】

试题分析：(1)电解饱和食盐水的电极反应分别为：阴极：2H^＋＋2e^－===H₂↑；阳极：2Cl^－－2e^－===Cl₂↑。所以阳极产物为氯气，H^＋在阴极放电，水中的c(OH^－)增大，即NaOH在阴极(a处)产生。电解饱和食盐水所用的阳离子交换膜只允许阳离子(Na^＋)通过，阻止阴离子和气体通过，电解过程中，Cl^－在阳极大量消耗，因此应在阳极区(d处)补充NaCl。干燥塔干燥的气体为Cl₂，应用浓H₂SO₄。

(2)①光导纤维为SiO₂，产物为两种，另一种物质只能为HCl。

②n(H₂)＝(0.140＋)×20 mol＝3 mol，由

2NaCl＋2H₂O通电2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑

2×58.5　　　　　　　　　2

m(NaCl)　　　　　　　　6 g

m(NaCl)＝351 g≈0.35 kg。

(3)由题意，可写出反应的化学方程式为：

NaCl＋3H₂O通电NaClO₃＋3H₂↑

　　　　　　106.5　　6

　　　　　　213.0 kg　m(H₂)

m(H₂)＝12 kg，n(H₂)＝6000 mol，V(H₂)＝134.4 m³。

考点：考查电解原理的应用、判断、方程式的书写以及电解的有关计算

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题综合性强，理论和实践相结合。考查的知识点比较多，学生不易得分。这类题目是通过对某种重要化工产品的工业生产流程图的分析，以物质的制备、分离、提纯为试题环境，以元素化合物知识、实验基本操作、化学反应原理、安全生产的知识为考查目标，以信息的获取、加工、整合和新情境下实际问题的分析、综合、解决为考查能力目标，需要学生在平时的训练和学习中注意积累和总结。

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