练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如下：

    依据上图，完成下列问题：
    （1）写出电解饱和食盐水的离子方程式：    ．
    （2）粗盐常含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂离子，精制过程中要将它们以沉淀的形式除去，则加入试剂的合理顺序为    （填编号）．
    A．先加入NaOH，后加入Na2CO3，再加入BaCl2溶液
    B．先加入NaOH，后加入BaCl2溶液，再加入Na2CO3
    C．先加入BaCl2溶液，后加入NaOH，再加入Na2CO3
    （3）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过    （填写操作名称）、冷却结晶、    （填写操作名称），除去NaCl．
    （4）由图示可知在电解制碱过程中    可以循环使用，以提高反应物利用率；在制碱的同时，还产生H2和Cl2，工业上常常利用它们生产    ．
    （5）如图所示，目前电解法制烧碱通常采用离子交换膜法，阳离子交换膜不允许阴离子通过，阴离子交换膜不允许阳离子通过．则以下叙述正确的是    （填编号）．
    A．NaOH、H2均在Ⅰ区产生
    B．图中a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜
    C．Ⅲ区炭棒上的电极反应式为 2Cl--2e→Cl2↑
    D．取少量Ⅲ区中的溶液，滴加酚酞，溶液变红色
    （6）在实际生产中，经过脱盐后得到含溶质质量分数约为50%的NaOH溶液（密度为1.92g/cm3），则该烧碱溶液的物质的量浓度为    ．
    【答案】分析：（1）根据图可看出电解氯化钠溶液的生成物，配平即可；
    （2）根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀，除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀，除去硫酸根离子用钡离子沉淀，过量的钡离子需要用碳酸根离子除去进行分析；
    （3）根据氯化钠的溶解度随温度变化不大的特征进行分析；
    （4）根据循环图寻找可以循环使用的物质，工业上可以用氯气和氢气反应生成氯化氢来生产盐酸；
    （5）根据电解的工作原理：阳极放电的是氯离子，阴极放电的是氢离子来分析；
    （6）根据质量分数和物质的量浓度间的关系c=来计算．
    解答：解：（1）电解氯化钠溶液的生成物是氢氧化钠、氯气和氢气，即：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-，故答案为：2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-；
    （2）根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀，除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀，除去硫酸根离子用钡离子沉淀，过量的钡离子需要用碳酸根离子除去，加入Na2CO3的顺序必须在加入钡离子的后面即可，分析四个选项可知BC符合题意．
    故答案为：BC；
    （3）因为氯化钠的溶解度随温度变化不大，所以可以采用蒸发溶剂结晶的方法，除去氢氧化钠中的氯化钠，故答案为：蒸发浓缩；过滤；
    （4）根据循环图，可以循环使用的物质是氯化钠，工业上可以用氯气和氢气反应生成氯化氢来生产盐酸，故答案为：NaCl；盐酸；
    （5）A、根据电解的工作原理：阳极放电的是氯离子，生成氯气，阴极放电的是氢离子，生成氢气，氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠，故A正确；
    B、图中Ⅰ区产生了氢氧化钠，是氢离子放电的电极区域，钠离子可以通过a，所以a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，故B错误；
    C、Ⅲ区炭棒是阳极，该极上的电极反应式为 2Cl--2e→Cl2↑，故C正确；
    D、Ⅲ区中生成的是氯气，和水反应生成盐酸和次氯酸，溶液显酸性，该溶液滴加酚酞，溶液无色，故D错误．
    故选AC；
    （6）质量分数和物质的量浓度间的关系c=，所以该烧碱溶液的物质的量浓度C==24.0mol/L．
    故答案为：24.0mol/L．
    点评：本题是一道综合性试题，涉及知识点比较多，要求学生有完整的知识结构和分析问题的能力．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    钛（Ti ）被称为继铁、铝之后的第三金属．如下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染．请填写下列空白：

    （l）电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是
    2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
    2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
    ．
    （2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式（不用写条件）
    2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO
    2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO
    ．
    （3）已知：①Mg（s）+Cl2（g）=MgCl2（s）△H=-641kJ?mol-1
    ②Ti（s）+2Cl2（g）=TiCl4（s）△H=-770kJ?mol-1
    则2Mg（s）+TiCl4（s）=2MgCl2（s）+Ti（s）△H=
    -512kJ/mol
    -512kJ/mol
    ．
    反应2Mg（s）+TiCl4（s）2MgCl2（s）+Ti，在Ar气氛中进行的理由是：
    Mg和Ti都有强还原性，在Ar气氛中可以防止被氧化．
    Mg和Ti都有强还原性，在Ar气氛中可以防止被氧化．
    ．
    （4）在上述产业链中，合成96t 甲醇理论上需额外补充H2
    5
    5
     t （不考虑生产过程中物质的任何损失）．
    （5）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池．已知该燃料电池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，正极发生的电极方程式为：3O2+6H2O+12e-=12OH-．该电池中负极上的电极反应式是
    2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O
    2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2012?资阳二模）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三大金属，我国四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富．如图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染．
    请回答下列问题：
    （1）电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是
    2Cl-+2H2O
     电解 
    .
     
    2OH-+H2↑+Cl2↑
    2Cl-+2H2O
     电解 
    .
     
    2OH-+H2↑+Cl2↑
    ．
    （2）写出钒钛磁铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：
    2FeTiO3+6C+7Cl2
     电解 
    .
     
    2TiCl4+2FeCl3+6CO
    2FeTiO3+6C+7Cl2
     电解 
    .
     
    2TiCl4+2FeCl3+6CO
    ．
    （3）已知：①Mg（s）+Cl2（g）═MgCl2（s）△H=-641kJ/mol
    ②Ti（s）+2Cl2（g）═TiCl4（s）△H═-770kJ/mol
    下列说法正确的是
    CD
    CD
    （填字母）．
    a．Mg的燃烧热为641kJ/mol
    b．Ti的能量一定比TiCl4的高
    c．等质量的Mg（S）、Ti（S）与足量的氯气反应，前者放出的热量多
    d．MG还原TiCl4的热化学方程式为2Mg（S）+TiCl4（s）═2MgCl2（S）+Ti（s）△H=-512kJ/mol
    （4）在上述产业链中，合成192t甲醇理论上需额外补充H2
    10
    10
    t．（不考虑生产过程中物质的任何损失）
    （5）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池．该电池中负极上的电极反应式是
    2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O
    2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液．某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氧化钠辖液电解实验，如图1所示．

    回答下列问题：
    （1）甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为
    2O2+4H2O+8e-=8OH-
    2O2+4H2O+8e-=8OH-
    、
    CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
    CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
    ．
    （2）闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．电解氯化钠溶液的总反应方程式为
    2NaCl+2H2O
     电解 
    .
     
    2NaOH+H2↑+Cl2↑
    2NaCl+2H2O
     电解 
    .
     
    2NaOH+H2↑+Cl2↑
    ；
    （3）氯碱厂电解饱和食盐水制取烧碱，同时制盐酸的工艺流程如图2：
    根据题意完成下列填空：
    ①粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，精制时所用试剂为：A 盐酸；B BaCl2溶液；C NaOH溶液；D Na2CO3溶液．加入试剂的顺序是
    BCDA或CBDA
    BCDA或CBDA
    ．
    ②电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的反应为
    2Cl--2e→Cl2
    2Cl--2e→Cl2
    ．与电源负极线连的电极附近溶液pH
    变大
    变大
    （变大、不变、变小）．
    ③HCl合成反应中保持过量的气体是
    氢气
    氢气
    ；从HCl合成塔的观察口能观察到的现象是
    苍白色火焰
    苍白色火焰
    ．
    ④利用HCl合成时放出的热量来产生水蒸汽，用于NaOH溶液的蒸发，这样做的优点是
    充分利用能量
    充分利用能量
    ．
    ⑤检验NaOH产品中是否含有NaCl的实验方案是
    加足量稀硝酸至呈酸性，然后滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则含有氯化钠
    加足量稀硝酸至呈酸性，然后滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则含有氯化钠
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    钛(Ti )被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。请填写下列空白：

    （l）电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是                             。

    （2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程                          。

    （3）已知：①Mg(s)+ Cl2(g)＝MgCl2(s)    △H=－641kJ·mol-1

    ②Ti(s)+ 2Cl2(g)＝TiCl4(s)           △H= －770kJ·mol-1

    则2Mg(s)+ TiCl4(s)＝2MgCl2(s) + Ti(s)    △H＝         。

    反应2Mg(s)+ TiCl4(s)2MgCl2(s)+ Ti，在Ar气氛中进行的理由是：          ______________________________________   。

    （4）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是                                  。

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源：2012年山西省康杰中学高考理综模拟试题（三）理科综合化学试卷（带解析） 题型：填空题

    （15分）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减小环境污染。请填写下列空白：

    （1）电解饱和食盐水时，该反应的离子方程式是____________________。
    （2）已知：①Mg(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s);
    ②
    则____________
    反应：在Ar气氛中进行的理由是________
    （3）写出钛铁矿与焦炭、Cl2共热制得四氯化钛的化学方程式______________________
    （4）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为：2CH3OH＋3O2＋4OH－=2CO32－＋6H2O，该燃料电池发生反应时正极区溶液的PH_____（填“增大”、“减小”或“不变”）该电池中负极上的电极反应是__________.
    （5）在上述产业链中合成96t甲醇理论上消耗H2_________t（不考虑生产过程中物质的任何损失）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案