【題目】工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)。

（1）若采用無隔膜法電解冷的食鹽水時，Cl2會與NaOH充分接觸，導致產(chǎn)物僅是NaClO和H2。無隔膜法電解冷的食鹽水相應的離子方程式為 。

（2）氯堿工業(yè)耗能高，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30％以上。在這種工藝設計中，相關物料的傳輸與轉化關系如下圖所示，其中的電極未標出，甲，乙所用的離子膜為同一類型。

①甲中的離子交換膜為 (填“陽離子交換膜”或“陰離子交換膜”)。

②經(jīng)精制的飽和NaCl溶液應從圖中電解池的 (填寫“左” 或“右”)池注入。

③圖中X是____ __(填化學式)；乙中右室的電極反應式為： _ ，圖示中氫氧化鈉溶液質量分數(shù)a％與b％的關系是 (填字母)。

A. a%=b% B. a%﹥b% C. a%﹤b%

【答案】（1）Cl-+H2OClO-+H2↑

（2）①陽離子交換膜②左③Cl2；O2+4e-+2H2O=4OH-；C

【解析】

試題分析：（1）電解飽和食鹽水產(chǎn)物是氫氧化鈉、氫氣和氯氣，氯氣還可以和氫氧化鈉之間反應得到氯化鈉、次氯酸鈉和水，整個過程發(fā)生的反應是：Cl-+H2OClO-+H2↑，故答案為：Cl-+H2OClO-+H2↑；

（2）①根據(jù)題意：裝置中所用的離子膜都只允許陽離子通過，所以均是陽離子交換膜，故答案為：陽離子交換膜；

②根據(jù)物質的轉化情況，電解池的左池是電解食鹽水得到的氫氧化鈉，所以經(jīng)精制的飽和NaCl溶液應從圖中電解池的左池進入，故答案為：左；

③在燃料電池中，氧氣作正極，所以通入空氣的極是正極，電極反應式為：O2+4e-+2H2O=4OH-，通入燃料的極是負極，即產(chǎn)生Y的極是陰極，所產(chǎn)生的是氫氣，在X處產(chǎn)生的是氯氣，氫氧燃料電池正極區(qū)消耗水，生成氫氧根離子，所以a%小于b%，故答案為：Cl2；O2+4e-+2H2O=4OH-；C。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】甲醇可以與水蒸氣反應生成氫氣，反應方程式如下：

CH3OH(g)＋H2O(g) CO2(g)＋3H2(g) ΔH>0

（1）一定條件下，向體積為2 L的恒容密閉容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g)，20 s后，測得混合氣體的壓強是反應前的1.2倍，則用甲醇表示該反應的速率為________。

（2）判斷（1）中可逆反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號)________。

①v正(CH3OH)＝v正(CO2)

②混合氣體的密度不變

③混合氣體的平均相對分子質量不變

④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化

（3）下圖中P是可自由平行滑動的活塞，關閉K，在相同溫度時，向A容器中充入1 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g)，向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g)，兩容器分別發(fā)生上述反應。已知起始時容器A和B的體積均為a L。試回答：

①反應達到平衡時容器B的體積為1.5a L，容器B中CH3OH的轉化率為________；A、B兩容器中H2O(g)的體積百分含量的大小關系為：B________A(填“>”“<”或“＝”)。

②若打開K，一段時間后重新達到平衡，容器B的體積為________L(連通管中氣體體積忽略不計，且不考慮溫度的影響)。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】碘化鈉在醫(yī)藥中用作甲狀腺腫瘤防治劑、祛痰劑和利尿劑，也用作食品添加劑、感光劑等。 工業(yè)上用NaOH溶液、水合肼制取碘化鈉固體，其制備流程圖如下：

已知：N2H4·H2O在100℃以上分解。

（1）已知，在合成過程的反應產(chǎn)物中含有NaIO3，則在合成過程中消耗了3 mol I2，所生成 NaIO3的物質的量為 mol。

（2）寫出還原過程中的離子方程式 ；在還原過程中，為了加快反應，可采取可提高反應溫度，但溫度不得超過 ℃；請選擇下列試劑檢測所得碘化鈉固體中是否含有NaIO3雜質 (選填字母)。

A．FeCl2溶液 B．冰醋酸

C．KI溶液 D．淀粉溶液

（3）測定產(chǎn)品中NaI含量的實驗步驟如下：

a．稱取4.000g 樣品、溶解，在250mL 容量瓶中定容；

b．量取25.00ml 待測液于錐形瓶中，然后加入足量的FeCl3溶液，充分反應后，再加入A溶液作指示劑；

c．用 0.1000mol·L -1 的Na2S2O3，溶液進行滴定至終點(發(fā)生反應的方程式為：

2Na2S2O3 +I2===Na2S4O2 +2NaI），重復測定2次，所得的相關數(shù)據(jù)如下表：

測定

序號

待測液體積/ mL

標準液滴定管起點讀數(shù)/ mL

標準液滴定管終點讀數(shù)/ mL

1

25.00

0.06

24.04

2

25.00

0.02

24.02

3

25.00

0.12

24.14

①操作b中，加入足量的FeCl3溶液時所發(fā)生的離子方程式為 。

②加入A物質為 (填名稱)；滴定終點觀察到的現(xiàn)象為 。

③計算該樣品中NaI的含量為 。

(只寫出有具體數(shù)值的表達式即可)

（4）碘化鈉固體的保存方法是 。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】兩種非金屬元素X和Y，能分別形成常見氣態(tài)氫化物Q和P，Q和P都是無色刺激性氣味的氣體，且都極易溶于水。常溫常壓下，Q的密度與空氣的密度之比為0.59:1。標準狀況下，P的密度為1.63 g/L。Q與P能1:1化合生成鹽M。

（1）元素X在周期表中的位置為__________________，M的電子式為________________。

（2）氫化物Q極易溶于水的主要原因是________________。

（3）X元素與氫元素組成分子式為HX3的化合物，該化合物能與Q以1:1化合生成鹽W，鹽W中陰離子的結構與CO2相似，寫出該陰離子的結構式：________________。

（4）某化合物由氫元素與X、Y元素組成，分子式為XH2Y，在水中是一種緩釋強效消毒劑，請用化學方程式表示其原因：_________。

（5）某化合物由硼元素與X元素組成，化學式為BX，有多種結晶形態(tài)，其中立方結晶被認為是目前已知最硬的物質，BX立方結晶高硬度的原因是________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】鋁是人類生活中繼銅、鐵之后又一個重要的金屬。工業(yè)上冶煉金屬鋁的原料來源于自然界中重要的礦物質釩土（主要成分：Al2O3；還有SiO2、Fe2O3、FeCO3、MgCO3等雜質）。從釩土中提取得到Al2O3的工藝流程如下圖所示：

請回答下列問題：

（1）固體A所含物質的化學式（或分子式）是 。

（2）寫出溶液A與足量氣體B反應的離子方程式 。

（3）工業(yè)冶煉金屬鋁通常用石墨碳塊作電解槽的陽極，請你根據(jù)電解原理解釋電解冶煉鋁的過程中，需要定期補充陽極碳塊的原因 。

（4）Al2O3的熔點很高，因而在工業(yè)冶煉時，需將Al2O3熔于熔化的冰晶石（Na3AlF6）中進行電解。請寫出電解過程中陰極的電極反應式 。工業(yè)上通常將Al(OH)3和Na2CO3一同溶于氫氟酸來制取冰晶石，反應時放出CO2氣體，寫出該反應的化學方程式 。

（5）有一位同學查閱資料發(fā)現(xiàn)，AlCl3的熔點很低。他提出：可通過電解熔融狀態(tài)的AlCl3制取金屬鋁。你認為他提出的方案是否可行？為什么？ 。

（6）某企業(yè)用上述工藝流程進行生產(chǎn)，每10.0t釩土可得到金屬鋁1.35t。如果不考慮生產(chǎn)過程的損耗，請你計算釩土中Al2O3的質量分數(shù) 。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻。他以NaCl、NH3 、CO2等為原料先制得NaHCO3，進而生產(chǎn)出純堿。有關反應的化學方程式為：NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3 ； NH4HCO3 + NaCl = NaHCO3↓+ NH4Cl ； 2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2↑+ H2O

（1）碳酸氫銨與飽和食鹽水反應，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是 （填標號）。

A．碳酸氫鈉難溶于水 B．碳酸氫鈉受熱易分解

C．碳酸氫鈉的溶解度相對較小，所以在溶液中首先結晶析出

（2）某探究活動小組根據(jù)上述制堿原理，進行碳酸氫鈉的制備實驗，同學們按各自設計的方案實驗。

① 一位同學將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）。

試回答下列有關問題：

（Ⅰ）乙裝置中的試劑是 ；

（Ⅱ）丁裝置中稀硫酸的作用是 。

（Ⅲ）實驗結束后，分離出NaHCO3 晶體的操作是 （填分離操作的名稱）。

② 另一位同學用圖中戊裝置（其它裝置未畫出）進行實驗。

（Ⅰ）實驗時，須先從 管通入 氣體，再從 管中通入 氣體。

（Ⅱ）有同學建議在戊裝置的b管下端連接己裝置，理由是 .

（3）請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法： .

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】如圖有機物分子中帶“※”碳原子是手性碳原子（連有四個不同基團的碳原子）。該有機物分別發(fā)生下列反應，生成的有機物分子中不會含有手性碳原子的是（ ）

①與甲酸發(fā)生酯化反應

②與足量NaOH水溶液反應

③與銀氨溶液作用只發(fā)生銀鏡反應

④催化劑作用下與H2反應

A. ①②③④ B. ①③

C. ②④ D. 以上反應都不成立

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下圖表示氮及其化合物在一定條件下的轉化關系：

（1）① 反應II的化學方程式是______。

② 反應II其中一步反應為2NH3 (g)+3Cl2(g) =N2 (g) +6HCl(g) ΔH=–462 kJmol－1

已知：

斷開1 mol H–N鍵與斷開1 mol H–Cl鍵所需能量相差約為_______ kJ。

（2）反應III是利用右圖所示裝置電解制備NCl3（氯的化合價為+1），其原理是：NH4Cl+2HClNCl3 +3H2↑。

① b接電源的_______極（填“正”或“負”）。

② 陽極反應式是_______。

（3）反應III得到的NCl3可以和NaClO2制備 ClO2，同時生成NH3，該反應的離子方程式是_______。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可使氯堿工業(yè)節(jié)能30%以上。在這種工藝設計中，相關物料的傳輸與轉化關系如圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過。

（1）圖中X、Y分別是_______、______（填化學式），a ___b（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）燃料電池中負極的電極反應式是______________________。

（3）電解池中總反應的離子方程式是__________________________。

（4）假設該裝置的能量利用率可達70%，要電解制得2.4 mol NaOH，燃料電池需消耗標準狀況下的空氣________L。（空氣中O2的體積分數(shù)為20%）

查看答案和解析>>

同步練習冊答案