化工中把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业.其生产流程如下:除去食盐水中的Ca2+.Mg2+.SO42-.应分别加入下列沉淀剂:①NaOH(aq).②Na2CO3(aq).③BaCl2(aq).加入沉淀剂的顺序为 ,加入盐酸的作用为 .(2)下图为实验室电解饱和食盐水的实验装置.X.Y均为石墨电极.两极周围溶液均滴有几滴酚酞试液.①电解一段时间后.X电极� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

化工中把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业，其生产流程如下：

除去食盐水中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²^—，应分别加入下列沉淀剂：①NaOH（aq）、
②Na₂CO₃(aq)、③BaCl₂（aq），加入沉淀剂的顺序为                  （填序号）；加入盐酸的作用为                                         。
（2）下图为实验室电解饱和食盐水的实验装置。X、Y均为石墨电极，两极周围溶液均滴有几滴酚酞试液。

①电解一段时间后，X电极及附近溶液能观察到的现象是           ；
Y电极上的电极反应式为                          ，检验该极产生的气体的方法是                                         。
②电解饱和食盐水的离子方程式为                              ；若饱和食盐水体积为200mL，且忽略电解过程中的体积变化及气体溶解，当两极共收集到气体（共两种）44.8mL（标准状况）时，溶液的pH=          。

（1）①③②或③①②或③②① 除去过量的OH^—和CO₃^2—（或NaOH和Na₂CO₃）
（2）① X电极上有气泡产生，附近溶液逐渐变红色（各1分） 2Cl^——2e^—=Cl₂↑
用湿润的淀粉KI试纸检验，若试纸变蓝，证明该极产生Cl₂（合理答案均给分）
②2Cl^－＋2H₂OH₂↑＋Cl₂↑＋2OH^－ 12

解析试题分析：（1）加入的Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂分别除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²^—，为了除去干净，试剂需加入过量，过量的Ba²⁺用后加入的Na₂CO₃，所以加入试剂的顺序只需要将Na₂CO₃放在BaCl₂后面即可，后用盐酸除去多余的Na₂CO₃和NaOH；（2）电解饱和食盐水阴极反应为2H⁺+2e^—==H₂↑，阳极反应式为2Cl^——2e^—=Cl₂↑，总方程式为2Cl^－＋2H₂OH₂↑＋Cl₂↑＋2；
n(H₂)=n(Cl₂)=44.8÷22.4×10^-3÷2=10^-3mol，n(OH^－)=2n(H₂)=2×10^-3mol
c(OH^－)=2×10^-3÷0.2=10^-2，pH=12
考点：考查物质的分离实验和电解原理有关问题。

练习册系列答案

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蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO₂ + Fe + 2H₂OFe(OH)₂ + Ni(OH)₂。
（1）若此蓄电池放电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是（填序号）。

（2）用此蓄电池分别电解以下两种溶液，假如电路中转移了0.02 mole^-，且电解池的电极均为惰性电极，试回答下列问题。
①电解M(NO₃)_x溶液时某一电极增加了

g M，则金属M的相对原子质量为（用含“

、x”的表达式表示）。
②电解含有0.01 mol CuSO₄和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL，阳极产生的气体在标准状况下的体积是；将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的PH= 。

某物质A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。其与水加成的产物B是一种常用的有机溶剂，在生活中有重要的应用。
（1）A的电子式为________，B的分子式为________。
若用B与O₂制成燃料电池，并以稀硫酸溶液为电解质溶液，回答（2）-（5）题：
（2）负极上的电极反应式为_______________________________________。
（3）消耗标准状况下的5.6 L O₂时，有__________mol电子发生转移。
（4）开始放电时，正极附近溶液的pH__________(填“增大”、“减小”或“不变”)；
（5）溶液中H⁺由___________区向__________区移动（填“正极”或“负极”）。

某课外兴趣小组用下图装置进行实验，试回答：

（1）若开始时开关K与a连接，则A电极反应式为_____________________。
（2）若开始时开关K与b连接，这种方法经常用于金属的防护，这种防护措施叫做，
则B电极反应式为______________________。开关K与b连接，铁和石墨棒互换位置即可制得白色的较纯净Fe(OH)₂沉淀，则铁电极反应式为。

下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。左右两侧为电解质储罐，中央为电池，利用2Na₂S₂+NaBr₃Na₂S₄+3NaBr反应原理进行工作,电解质通过泵不断在储罐和电池间循环；电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过。

（1）当蓄电池工作放电时，电池中Na⁺的移动方向是：____   （填“电极a→b”或“电极b→a”），电极a的电极名称为       ，发生的电极反应为                       。
（2）当蓄电池处于充电状态时，电极a应接外电源         极（填“正”或“负”），电极b的电极名称为        ，发生的电极反应为                      。
（3）若左侧储罐的中溶液体积为VL（导管、泵及电池内部溶液忽略不计），一段时间观察，溶液中Na⁺的平均浓度由c₁mol·L^－1降至c₂mol·L^－1，则此装置该段时间正处于       （填“放电”或“充电”）状态，此过程中电极b上转移电子的物质的量共有__         mol。

以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：
Ⅰ.将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS₂，含有少量CaO、MgO、Al₂O₃）粉碎
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验

将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。
Ⅲ.一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：
2RH（有机相）+ Cu²⁺（水相）R₂Cu（有机相）+ 2H^＋（水相）
分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu²⁺得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
（1）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：
CuFeS₂+ 4H^＋= Cu²⁺+ Fe²⁺+ 2H₂S    2Fe³⁺+ H₂S = 2Fe²⁺+ S↓+ 2H^＋
① 阳极区硫酸铁的主要作用是       。
② 电解过程中，阳极区Fe³⁺的浓度基本保持不变，原因是       。
（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有固体析出，一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式       。
（3）若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是       ；加入有机萃取剂的目的是       。
（4）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu²⁺得以再生的原理是       。
（5）步骤Ⅳ，若电解200mL0.5 mol/L的CuSO₄溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是       。

将锌片和铜片以下图所示两种方式分别插入同浓度稀硫酸中。

（1）以下叙述中，正确的是（填标号）。

（2）装置乙中，总反应的离子方程式为；若导线上通过0.2 mol电子，消耗锌的质量为 g。

（14分）
对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
（1）含氰废水中的CN^－有剧毒。
①CN^－中C元素显+2价， N元素显-3价，用原子结构解释N元素显负价的原因是   ，共用电子对偏向N原子，N元素显负价。
②在微生物的作用下，CN^－能够被氧气氧化成HCO₃^-，同时生成NH₃，该反应的离子方程式为      。
（2）含乙酸钠和对氯酚（）的废水可以利用微生物电池除去，其原理如下图所示。

①B是电池的      极（填“正”或“负”）；②A极的电极反应式为        。
（3）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示（图中“HA”表示乳酸分子，A^-表示乳酸根离子）。

①阳极的电极反应式为        。
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：         。
③ 电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8，此时进入浓缩室的OH^-可忽略不计。400mL 10 g?L^-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145 g?L^-1（溶液体积变化忽略不计），阴极上产生的H₂在标准状况下的体积约为      L。（乳酸的摩尔质量为90 g? mol^-1）

工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产粗钢。
（1）该工艺的中间过程会发生反应：2Cu₂O+Cu₂S6Cu+SO₂↑，反应的氧化剂是         。
（2）火法熔炼的粗铜含杂质较多。某化学研究性学习小组在实验室条件下用CuSO₄溶液作电解液来实现粗铜的提纯，并对电解后溶液进行净化除杂和含量测定。
实验一粗铜的提纯粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应），电解时粗铜应与电源的        极相连，阴极上的电极反应式为              。
实验二电解后溶液的净化除杂在精炼铜的过程中，电解液中c（Cu²⁺）逐渐下降，c（Fe²⁺）、c（Zn²⁺）会逐渐增大，所以需定时除去其中的Fe²⁺、Zn²⁺。甲同学参考下表的数据，设计了如下方案：

试剂a是               （填化学式），其目的是             ；该方案能够除去的杂质离子是           （填离子符号）。
实验三电解后溶液离子含量的测定
乙同学设计了如下方案：

则100mL溶液中Cu²⁺的浓度为         mol·L^-1，Fe²⁺的浓度为         mol·L^-1。

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