题目内容
(14分) 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:
在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的方程式为: 。
与电源负极相连的电极附近溶液pH 。(填“不变”“增大”或“减小”)
(2)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该试剂可以选 。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(3)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为 (选a、b、c,多选扣分)。
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
(4)在用阳离子交换膜法电解食盐水时,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充分反应,产物最终仅有NaClO和H2,相应的化学反应方程式为 、 。
(14分) (1)2Cl--2e-= Cl2↑(2分); 增大?(2分)
(2)C(2分) (3)bc(2分)
(4)2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑(3分)
Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO+H2O(3分)
解析试题分析:(1)电解食盐水生成氢气和氯气,与电源正极相连的为阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气;与负极相连的为阴极,阴极上氢离子得到电子生成氢气,同时生成氢氧根离子,故pH增大;(2)除去硫酸根离子用钡离子,根据不能引入新的杂质的原则选择氯化钡;(3)碳酸钠一定放在氯化钡之后,用碳酸根离子把引入的钡离子除去,故为:bc;(4)电解氯化钠生成氢气、氯气和氢氧化钠,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。
考点:电解食盐水的电极反应式的书写和总化学方程式的书写、食盐水中除杂等知识
直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2,
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是 。
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO32﹣):n(HSO3﹣) | 99:1 | 1:1 | 1:99 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母): 。
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)= c(SO32-)+ c(HSO3-)+c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如图:
①HSO3-在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 。
实验室用铜制备CuSO4溶液有多种方案,某实验小组给出了以下三种方案:
请回答有关问题:
(1)甲方案:
①写出该反应的离子方程式 ;
②为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为,n(H2SO4):n(HNO3)= 。
(2)乙方案:将6.4g铜丝放到90mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入40mL 10%的H2O2,反应0.5小时,升温到60℃,持续反应1小时后,经一系列操作,得CuSO4·5H2O 20.0g【已知有关摩尔质 量:M(Cu)=64g/mol, M(CuSO4·5H2O) =250g/mol】。
①反应时温度控制在50℃~60℃,不宜过高的原因是 ;
②本实验CuSO4·5H2O的产率为 。
(3)丙方案:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质A调节pH至4 ,然后过滤、浓缩、结晶。
①物质A可选用以下的 (填序号);
A.CaO | B.NaOH | C.CuCO3 | D.Cu2(OH)2CO3 E.Fe2(SO4)3 |
(4)对比甲、乙、丙三种实验方案,丙方案的优点有(写两条):
、 。
近年来,酸雨污染较为严重,防治酸雨成了迫在眉睫的问题。
(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法,流程如下:
(Ⅰ)将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中,得NaHSO3溶液。
(Ⅱ)将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。
(Ⅲ)将盐酸加入NaHSO3溶液中,反应所得到的SO2气体回收,生成的NaCl循环利用。
①写出步骤(Ⅰ)反应的化学方程式: 。
②写出步骤(Ⅱ)中电解饱和食盐水的化学方程式: 。
③写出步骤(Ⅲ)反应的离子方程式: 。
(2)还有学者提出利用Fe2+、Fe3+等离子的催化作用,常温下将SO2氧化成SO42-而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案,在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO42-的转化率。
①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数,X溶液可以是 。(填写序号)
A.碘的淀粉溶液 | B.酸性高锰酸钾溶液 |
C.氢氧化钠溶液 | D.氯化钡溶液 |