题目内容
12.以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一.由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,不符合电解要求,因此必须经过精制.以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如图:回答下列问题:
(1)氯气、氢氧化钠在工业上有广泛的用途.下列关于氢氧化钠的描述中,错误的是C.
A.能去除油污,可做厨房清洁剂 B.易溶于水,溶解时放出大量的热
C.水溶液能使石蕊溶液变红 D.可用作某些气体的干燥剂
(2)操作②的名称是过滤,操作④的名称是蒸发.
(3)操作①②间除杂质时所加的三种试剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液(均过量),其顺序要求是:Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后(填“前”或“后”)加入.有同学提出用Ba(OH)2溶液代替
BaCl2溶液可达到同样的目的.
(4)电解饱和NaCl溶液的化学方程式是2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑.
(5)该流程中可以循环利用的物质是NaCl.
分析 (1)根据氢氧化钠的性质和用途分析判断.
(2)根据经过操作②后分出了溶液和固体,氯化钠溶液经过操作④得到了氯化钠的饱和溶液进行分析;
(3)根据氢氧化钠会与氯化镁反应,氯化钡会与硫酸钠反应,碳酸钠会与氯化钙、氯化钡反应,所以碳酸钠必须放在氯化钡之后,氢氧化钡也会与硫酸钠反应进行分析;
(4)根据饱和氯化钠溶液在通电的条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气进行分析;
(5)根据该反应的流程图进行分析.
解答 解:(1)A.氢氧化钠能去除油污,可做厨房清洁剂,说法正确;
B.氢氧化钠易溶于水,溶解时放出大量的热,说法正确;
C.氢氧化钠水溶液能使石蕊溶液变蓝,说法错误;
D.氢氧化钠具有吸水性,可用作某些气体的干燥剂,说法正确;
(2)经过操作②后分出了溶液和固体,所以操作②的名称是过滤,氯化钠溶液经过操作④得到了氯化钠的饱和溶液,所以操作④的名称是蒸发;
(3)氢氧化钠会与氯化镁反应,氯化钡会与硫酸钠反应,碳酸钠会与氯化钙、氯化钡反应,所以碳酸钠必须放在氯化钡之后,氢氧化钡也会与硫酸钠反应,所以加入顺序是③①②,Ba(OH)2溶液代替BaCl2溶液可达到同样的目的;
(4)饱和氯化钠溶液在通电的条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气,化学方程式为:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(5)根据装置图可以看出,电解反应后的溶液中依然存在氯化钠,氯化钠蒸发变成饱和状态时又可以电解,所以该流程中可以循环利用的物质是氯化钠.
故答为:(1)C;(2)过滤,蒸发;(3)后.Ba(OH)2;(4)2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑;(5)NaCl.
点评 本题主要考查了粗盐提纯时的物质的除杂和净化,在除杂质时不要引入新的杂质,了解混合物的分离和除杂的方法.
| A. | CaCO3→CaO | B. | CO2→CO | C. | Fe2O3→Fe | D. | NaCl→Na2CO3 |
[提出问题]哪些因素可能影响该反应的反应速率?
[查阅资料]影响化学反应速率的因素:反应物本身的性质、温度、浓度、催化剂、光、反应物颗粒大小、反应物之间的接触面积和反应物的状态等.
[作出猜想]下面是三位同学所做的猜想,请你完成丙同学的猜想.
甲同学:H2O2溶液的浓度可能影响该反应的反应速率.
乙同学:催化剂(MnO2)的用量可能影响该反应的反应速率.
丙同学:温度可能影响该反应的反应速率.
[实验验证]
(1)如图实验装置,在常温下,每次均取10mL30%的H2O2溶液,然后稀释成不同浓度的溶液进行实验,测定各次电子天平示数减少0.2g所用的时间,记录数据如表:
| 实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| H2O2溶液浓度 | 5% | 5% | 5% | 10% | 10% | 30% | 30% |
| MnO2粉末(g) | 1.0 | 0.8 | 0.6 | 0.6 | 0.4 | 0.4 | 0.2 |
| 所用的时间(s) | 205 | 205 | 220 | 80 | 90 | 3 | 4 |
①该反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
②要比较不同浓度的H2O2溶液对反应速率的影响,可选择的实验编号是3、4(写一组),由此可得到的结论是在在催化剂、温度等相同的条件下,H2O2溶液的浓度越大,反应越快.
③从上述实验中得出催化剂(MnO2)的用量对反应速率的影响是二氧化锰的用量越多,反应速率越快.达到一定的用量时,速率不在改变
④若撤除干燥管装置,所测速率偏大(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
如果你是丙同学,在验证你的猜想时,你的实验方案是:在MnO2的用量、H2O2溶液的浓度等相同的条件下,控制不同温度,记录收集相同体积的氧气时所用的时间.
[拓展延伸]
(3)如表是甲同学在实验时记录电子天平的示数和对应的时间的一组数据(每隔20s读数一次).
| 时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 |
| 示数(g) | 565.40 | 565.37 | 565.34 | 565.30 | 565.28 | 565.26 | 565.24 | 565.23 | 565.22 | 565.21 | 565.20 |
(4)通过该探究实验,你还想探究的问题或还想学习的知识是除MnO2外,是否还有其它物质可作此反应的催化剂.