题目内容
[化学一一化学与技术](15分)
氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法,其生产流程如下图所示:
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(1)该流程中可以循环的物质是 。
(2)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,所以在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式 ,若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果 。
(3)图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成)。则B处产生的气体是 ,E电极的名称是 。电解总反应的离子方程式为 。
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(4)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为 。
(5)已知在电解槽中,每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱,某工厂用300个电解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342吨/m3)113m3,电解槽的电流强度1.45 ×104A,该电解槽的电解效率为 。
(1)氯化钠 氢氧化钠(2分)
(2)Ca2++ CO32- = CaCO3↓ Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓ (2分)用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+,碱性条件下会生成沉淀,损害离子交换膜(2分)。
(3)H2 阳极 2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2 OH-(4分)
(4)Na2SO3 + Cl2 + H2O = Na2SO4 + 2HCl(2分)
(5)93.46%(3分)
【解析】
试题分析: (1)从题给工艺流程图知,未电解的NaCl和产物NaOH可以循环使用。(2)粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,一次精制时加入纯碱和烧碱,其中CO32-使Ca2+沉淀,OH-使Mg2+沉淀,离子方程式为Ca2++ CO32- = CaCO3↓ Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓;用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+,若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽,碱性条件下会生成沉淀,损害离子交换膜。(3)图中Na+由左侧通过离子交换膜进入右侧,说明F电极为阴极,B处产生的气体是H2;E电极是阳极。电解总反应的离子方程式2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2 OH-;(4)溶解氯与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠和盐酸,化学方程式为Na2SO3 + Cl2 + H2O = Na2SO4 + 2HCl;(5)![]()
考点:氯碱工业的物质转化流程和电解原理的应用。
下列实验操作完全正确的是
编号 | 实验 | 操作 |
A | 钠与水反应 | 用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,小心放入装满水的烧杯中 |
B | 配制一定浓度的氯化钾溶液1000mL | 准确称取氯化钾固体,放入到1000mL的容量瓶中,加水溶解,振荡摇匀,定容 |
C | 排除碱式滴定管尖嘴部分的气泡 | 将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出 |
D | 取出分液漏斗中所需的上层液体 | 下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一个接受容器,上层液体继续从分液漏斗下端管口放出 |
下表中叙述Ⅰ和叙述Ⅱ均正确并且互为因果关系的是
选项 | 叙述Ⅰ | 叙述Ⅱ |
A | NH4Cl是强酸弱碱盐 | 将NH4Cl溶液蒸干可制备NH4Cl固体 |
B | Fe3+有强氧化性 | 用KSCN溶液可以鉴别Fe3+ |
C | SO2有还原性 | 用SO2可使溴水褪色 |
D | Cl2有漂白性 | 用Cl2可与石灰乳反应制备含氯消毒剂 |