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【题目】工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品,又称为“氯碱工业”。并能以它们为原料生产一系列化工产品。为提高原料的利用率,节能降耗。设计如图所示工艺流程,其中氯碱工业装置中的电极未标出。

(1)电解饱和食盐水的化学方程式为___________________。

(2)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,得到纯净的NaCl,可将粗盐溶于水,正确的操作步骤的顺序是_______ (填序号)。

①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液

A.①④①②⑤③ B.①②⑤④①③ C.①②④⑤③ D.④②⑤

(3)图中NaOH溶液的质量分数a%、b%、c%,由大到小的顺序为_________。

(4)氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。已知常温下,浓度均为0.1 mol/L的四种钠盐溶液pH如下表,下列说法不正确的是_______(填序号)。

溶质

Na2CO3

NaHCO3

NaClO

NaHSO3

pH

11.6

9.7

10.3

5.2

A.向氯水中加入NaHCO3,可以增大氯水中次氯酸的浓度

B.四种溶液中,水的电离程度最大的是NaClO

C.常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO,pH最大的是HClO

D.四种盐的阴离子结合H+能力最强的是HCO3-

(5)若利用电解氯化钠溶液所得的气体制36.5%的浓盐酸100t,最少需要消耗食盐_________t。

(6)氯碱工业产品Cl2可用于冶炼钛铁矿得到金属钛,流程如图。写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:____________________。

(7)氮气和氩气是两种化学性质相对稳定的气体。镁还原TiCl4的反应中为防止Mg和Ti被氧化选择稀有气体氩气。试用化学反应方程式解释不选用氮气的原因:__________________。

【答案】 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ B c%>a%>b% BD 58.5 2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO 3Mg +N2Mg3N2

【解析】本题考查化学工艺流程,(1)电解饱和食盐水的化学反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;(2)除去Ca2+用Na2CO3,除去Mg2+用NaOH,除去SO42-用BaCl2,除杂不能引入新杂质,即碳酸钠还有除去过量的BaCl2的作用,即Na2CO3放在BaCl2的后面,因此顺序是NaOH、BaCl2、Na2CO3或者BaCl2、NaOH、Na2CO3或者BaCl2、Na2CO3、NaOH,然后过滤,再加入盐酸,故选项B正确;(3)产生氢气的一极,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,因此a%>b%,通空气一极发生O2+2H2O+4e-=4OH-,因此有c%>a%,因此有c%>a%>b%;(4)根据盐类水解的规律,越弱越水解,即电离出H+能力:H2SO3>H2CO3>HClO>HCO3-,A、氯水中存在Cl2+H2OHCl+HClO,加入NaHCO3,发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2哦,NaHCO3不与次氯酸反应,促使平衡右移,HClO的浓度增大,故A的说法正确;B、对比pH,pH大的说明水解程度大,即Na2CO3水解程度最大,故B说法错误;C、根据上述分析,HClO酸性最弱,即pH最大,故C的说法正确;D、根据上述分析,电离出H+能力越强,对应的酸根结合H+能力越弱,即CO32-最强,故D说法错误;(5)浓盐酸中HCl的物质的量为100×106×36.5%/36.5mol=106mol,根据氯元素守恒,n(NaCl)=n(HCl)=106mol,即质量为106×58.5g=58.5×106g,合58.5t;(6)根据流程,反应方程式为2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO;(7)因为Mg与N2反应,生成氮化镁,因此反应方程为3Mg +N2Mg3N2。

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(1)元素电负性:D____E (填>、<或=);

(2)B、C单质熔点B_____C(填>、<或=);

(3)AE4中A原子杂化轨道方式为:________杂化;其固态晶体类型为_____________;

(4)氢化物的沸点:B比D高的原因______________;

(5)F的核外电子排布式为____________________________;向F的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀,后沉淀溶解为深蓝色溶液,加入乙醇会析出深蓝色晶体,该晶体的化学式为_______,其中关于该晶体下列说法中正确的是_____________________。

A.加入乙醇的目的是降低溶剂的极性,促使晶体析出

B.F与NH3之间的化学键为离子键

C.该配合物晶体中,N是配位原子,NH3为三角锥型

D.配离子内N原子排列成为平面正方形,则其中F离子是sp3杂化

E.向该晶体的水溶液中加入浓BaCl2溶液有白色沉淀生成

(6)元素X的某价态阴离子Xn-中所有电子正好充满K和L电子层,CnX晶体的最小结构单元为立方体,结构如图所示。该晶体中每个Xn-被________个等距离的C+离子包围。已知该晶体的密度为ρg.cm-3,阿伏加德罗常数为NA,CnX的摩尔质量为M g/mol,C+和Xn-间的最短距离是_____________nm。(列出计算式即可)

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