Question

海水是人类资源的宝库，“海水晒盐”是获取食盐的重要来源．食盐既是一种生活必需品，也是一种重要的工业原料．以食盐为原料可以得到多种产品．
（1）工业上用NaCl制备金属钠的化学方程式是：

 

．
（2）工业上主要通过电解饱和氯化钠溶液的方法获得氢氧化钠．
①该过程中阴极的产物是

 

；阴极反应为：

 

．
②阳极反应式为

 

，检验该电极反应产物的方法是：

 

．
③当阴极上收集到标准状况下气体22.4L时（假设产生的气体完全被收集），则电路中通过电子的数目为

 

N_A．
（3）电解氯化钠稀溶液可以制备“84”消毒液，若通电时产生的氯气被溶液完全吸收，且最终所得消毒液仅含一种溶质，请写出相应的化学方程式：

 

（用一个方程式表示）．
（4）海水电解制得的氢气用于合成氨，某合成氨厂生产流程如图：
①在第（1）个设备中先把N₂、H₂压缩的目的是：

 

．
②在第（3）个设备中用冷却的方法分离出

 

其目的是：

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用,电解原理

专题：电化学专题,元素及其化合物

分析：（1）工业上用电解熔融NaCl制备金属钠；
（2）①电解饱和食盐水阴极上是溶液中氢离子得到电子生成氢气；
②电解饱和食盐水阳极上是溶液中氯离子失电子生成氯气，依据氯气氧化性设计实验检验，用湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝检验；
③依据电极反应和电子守恒计算分析；
（3）电解氯化钠稀溶液可以制备“84”消毒液，若通电时产生的氯气被溶液完全吸收，且最终所得消毒液仅含一种溶质，说明生成的氯气和生成的氢氧化钠溶液恰好完全反应生成次氯酸钠，依据原子守恒配平书写化学方程式；
（4）增大压强，可使平衡向正向移动，分离出生成物，可使平衡向正向移动，提高转化率．

解答： 解：（1）工业上用电解熔融NaCl制备金属钠，化学方程式为：2NaCl

通电  .

2Na+Cl₂↑；
故答案为：2NaCl

通电  .

2Na+Cl₂↑；
（2）①、电解饱和食盐水阴极上是溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案为：H₂，2H⁺+2e^-=H₂↑；
②、电解饱和食盐水阳极上是溶液中氯离子失电子生成氯气，电极反应为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，将湿润的淀粉KI试纸放在阳极附近，试纸变蓝色，证明生成了Cl₂；
故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，将湿润的淀粉KI试纸放在阳极附近，试纸变蓝色，证明生成了Cl₂；
③、当阴极上收集到标准状况下气体22.4L时（假设产生的气体完全被收集）为氢气物质的量=

22.4L

22.4L/mol

=1mol，2H⁺+2e^-=H₂↑，则电路中通过电子的数目2N_A；
故答案为：2；
（3）电解氯化钠稀溶液可以制备“84”消毒液，若通电时产生的氯气被溶液完全吸收，且最终所得消毒液仅含一种溶质，说明生成的氯气和生成的氢氧化钠溶液恰好完全反应生成次氯酸钠，反应的化学方程式为：NaCl+H₂O

通电  .

NaClO+H₂↑；
故答案为：NaCl+H₂O

通电  .

NaClO+H₂↑；
（4）①第（1）个设备中先把N₂和H₂压缩，可使压强增大，有利于使平衡向生成氨气的方向移动，
故答案为：使平衡向生成氨气的方向移动；
②在第（3）个设备中用冷却方法分离出液氨，生成物浓度降低，可使平衡向正向移动，提高转化率，
故答案为：液氨；使平衡右移，提高氮气和氢气的转化率．

点评：本题考查了物质的分离、提纯，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意从整体把握各步发生的反应，知道每一步操作的目的，再结合物质间的反应来分析解答，题目难度中等．