【题目】氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应式为__________。 与电源负极相连的电极附近,溶液pH ________(选填:不变,升高或下降)。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为___________,
(3)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是______。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为 _________。
a. 先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b. 先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c. 先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过________、冷却、_________(填写操作名称)除去NaCl。
(6)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为_____。
【答案】2Cl--2e-=Cl2↑ 升高 Ca2++ CO32-= CaCO3↓;Mg2++2OH- =Mg(OH)2↓ ac bc 蒸发 过滤 NaCl+H2ONaClO+H2↑
【解析】
(1)电解过程中,与电源正极连接的电极为阳极,阳极上Cl-失去电子发生氧化反应;与电源负极连接的电极为阴极,阴极上溶液中的H+得到电子被还原为H2,同时附近溶液中生成NaOH;
(2)用可溶性的碳酸钠除去Ca2+,用NaOH除去Mg2+;
(3)添加Ba2+除去SO42-,注意不能引入新的杂质;
(4)有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,应注意碳酸钠在含钡离子的试剂之后;
(5)根据氯化钠的溶解度随温度变化不大的特征进行分析;
(6)根据反应物和生成物写出反应方程式。
(1)电解食盐水,与电源正极相连的电极为阳极,阳极Cl-失去电子,发生氧化反应,电极反应式为:上所发生反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,与电源负极相连为阴极,阴极上溶液水电离产生的H+得到电子变为H2,同时附近溶液生成NaOH,使溶液中c(OH-)增大,所以溶液pH升高;
(2)杂质Ca2+用Na2CO3除去,杂质Mg2+用NaOH除去,反应的离子反应分别为Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(3)如果粗盐中SO42-过高,除去SO42-要使用Ba2+,使SO42-转化为BaSO4沉淀,不能引入新的杂质,由于除去Mg2+要使用NaOH,使用试剂若是Ba(NO3)2,就会引入杂质离子NO3-,所以合理选项是ac;
(4)有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,应注意碳酸钠在钡试剂之后,是为除去过量的Ba2+,显然选项bc符合,故合理选项是bc;
(5)因为NaCl的溶解度受温度影响变化不大,而NaOH的溶解度受温度的影响变化较大,所以可以采用蒸发溶剂结晶的方法,然后过滤制得晶体,从而除去氢氧化钠中的氯化钠;
(6)若氯气和氢氧化钠充分接触,产物仅是次氯酸钠和氢气,则发生的反应为:NaCl+H2O NaClO+H2↑。
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【题目】锂因其重要的用途,被誉为“能源金属”和“推动世界前进的金属”.
(1)Li3N可由Li在N2中燃烧制得.取4.164g 锂在N2中燃烧,理论上生成Li3N__g;因部分金属Li没有反应,实际反应后固体质量变为6.840g,则固体中Li3N的质量是__g(保留三位小数,Li3N的式量:34.82)
(2)已知:Li3N+3H2O→3LiOH+NH3↑.取17.41g纯净Li3N,加入100g水,充分搅拌,完全反应后,冷却到20℃,产生的NH3折算成标准状况下的体积是__L.过滤沉淀、洗涤、晾干,得到LiOH固体26.56g,计算20℃时LiOH的溶解度__.(保留1位小数,LiOH的式量:23.94)
锂离子电池中常用的LiCoO2,工业上可由碳酸锂与碱式碳酸钴制备.
(3)将含0.5molCoCl2的溶液与含0.5molNa2CO3的溶液混合,充分反应后得到碱式碳酸钴沉淀53.50g;过滤,向滤液中加入足量HNO3酸化的AgNO3溶液,得到白色沉淀143.50g,经测定溶液中的阳离子只有Na+,且Na+有1mol;反应中产生的气体被足量NaOH溶液完全吸收,使NaOH溶液增重13.20g,通过计算确定该碱式碳酸钴的化学式__,写出制备碱式碳酸钴反应的化学方程式__.
(4)Co2(OH)2CO3和Li2CO3在空气中保持温度为600~800℃,可制得LiCoO2,已知: 3Co2(OH)2CO3+O2→2Co3O4+3H2O+3CO2;4Co3O4+6Li2CO3+O2→12LiCoO2+6CO2
按钴和锂的原子比1:1混合固体,空气过量70%,800℃时充分反应,计算产物气体中CO2的体积分数__.(保留三位小数,已知空气组成:N2体积分数0.79,O2体积分数0.21)
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【题目】酸碱中和滴定原理也用在其他物质滴定,例如:下面是某化学学习小组的同学对草酸晶体进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。该组同学研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值通过查阅资料知得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定。2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取2.52 g纯草酸晶体,将其配制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4。
③用浓度为0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗20.00 mL。问:
(1)通过上述数据,计算x=_____________。
(2)滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
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【题目】下列叙述正确的是
A.在醋酸溶液的,将此溶液稀释1倍后,溶液的,则
B.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入至溶液恰好无色,则此时溶液的
C.盐酸的,盐酸的
D.若1mL的盐酸与100mL溶液混合后,溶液的则溶液的
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【题目】联氨(N2H4)和次磷酸钠(NaH2PO2)都具有强还原性.都有着广泛的用途。
(1)已知:①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-621.5 kJ●mol-1
②N2O4(l)-=N2(g)+2O2(g) △H2=+204.3 kJ●mol-1
则火箭燃料的燃烧反应为2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=_____.
(2)已知反应N2H4(g)+ 2Cl2(g)N2(g)+4HCl(g),T°C时,向V L恒容密闭容器中加入2 mol N2H4(g)和4 mol Cl2(g) ,测得Cl2和HCl的浓度随时间的关系如图所示。
①0~ 10 min内,用N2(g)表示的平均反应速率v(N2)=_______。
②M点时,N2H4的转化率为______(精确到0.1)%。
③T °C时,达到平衡后再向该容器中加入1.2 mol N2H4(g)、0.4 mol Cl2(g)、0. 8 mol N2 (g)、1.2 mol HCl(g) ,此时平衡______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
(3)①在惰性气体中,将黄磷(P4)与石灰乳和碳酸钠溶液一同加入高速乳化反应器中制得NaH2PO2,同时还产生磷化氢(PH3)气体,该反应的化学方程式为________________。
②次磷酸(H3PO2)是一元酸,常温下.1.0 mol●L-1的NaH2PO2溶液pH为8,则次磷酸的Ka=___________。
③用次磷酸钠通过电渗析法制备次磷酸.装置如图2所示。交换膜A属于____(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,电极N的电极反应式为______,当电路中流过3.8528×105库仑电量时.制得次磷酸的物质的量为_____ (一个电子的电量为 1.6×10- 19库仑,NA数值约为6. 02× 1023)。
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【题目】Ⅰ.已知NH3H2O与醋酸的电离度在同温同浓度下相等。向少量Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液,结果固体完全溶解。
甲同学的解释是:
Mg(OH)2 (固)Mg2++2OH- (1)
NH4++H2ONH3H2O+H+ (2)
H++OH-H2O (3)
由于(3)的发生,使平衡(1)右移,沉淀溶解。
乙同学的解释是:
Mg(OH)2 (固)Mg2++2OH- (1)
NH4Cl=NH4++Cl- (2)
NH4++OH-NH3H2O (3)
由于(3)的发生,使平衡(1)右移,沉淀溶解。
丙同学不能肯定哪位同学的解释合理,于是选用下列的一种试剂,来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确。
(1)他选用的试剂是__________(填写编号)。
A. NH4NO3 B. CH3COONH4 C. Na2CO3 D. NH3H2O
(2)实验步骤:____________________________;
(3)实验结论:____________________________。
Ⅱ.关于“电解氯化铜溶液时的pH变化”问题,化学界有两种不同的观点。
观点一:“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的pH升高;
观点二:“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定,证明电解氯化铜溶液时的pH的变化如图。请回答下列问题:
(1)用离子方程式表示电解前氯化铜溶液的pH处于A点的原因:______________。
(2)“理论派”所持观点的理论依据是:_______________________。
(3)你支持哪种观点:_________(理论派、实验派)。其理由是_____________。
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【题目】《Inorganic Syntheses》(无机合成)一书中,有一如图所示的装置,用以制备某种干燥的纯净气体。该装置中所装的药品正确的是( )
A.A中装浓盐酸,B中装浓硫酸
B.A中装浓硫酸,B中装浓盐酸
C.A中装氢氧化钠浓溶液,B中装浓氨水
D.A中装浓氨水,B中装氢氧化钠浓溶液
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【题目】阿托酸甲酯是一种治疗肠道疾病的药物,是由阿托酸()和甲醇反应制得。完成下列填空:
(1)写出阿托酸甲酯的结构简式。_______________________________。
(2)工业上由经过四步不同类型的反应制得阿托酸。请按实际进行的反应顺序写出指定反应步骤中所需要的试剂和反应条件:
第一步________________________________; 第二步________________________________。
(3)写出第四步反应的化学方程式_______________________________________________。
(4)A是比多两个碳原子的一种同系物,且A的所有碳原子可以处于同一平面上。写出A的结构简式________________________________。
(5) 是阿托酸甲酯的某种同分异构体的一氯代物,其与足量氢氧化钠溶液共热,生成的有机产物的结构简式为_____________________________________。
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【题目】已知2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) + Q kJ(Q>0)。在10 L恒温恒容密闭容器中加入0.1 mol SO2和0.05 mol O2,经过2 min达到平衡状态,反应放热0. 025 Q kJ。下列判断正确的是
A.在2 min内,O2的转化率为25%
B.在1min时,c(SO2) + c(SO3) = 0.01 mol/L
C.若再充入0.1 mol SO3,达到平衡后SO3的质量分数会减小
D.向该容器中再加入0.1 mol SO2和0.05 mol O2,平衡后反应放热大于0.05Q kJ
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