题目内容
工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅．下图1是离子交换膜法（允许钠离子通过，不允许氢氧根与氯离子通过）电解饱和食盐水，电解槽阳极产生的气体是______，NaOH溶液的出口为______（填字母），精制饱和食盐水的进口为______（填字母），干燥塔中应使用的液体是______．
（1）多晶硅主要采用SiHC13还原工艺生产，其副产物SiC14的综合利用受到广泛关注．SiC14可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiC14、H2、O2反应，产物有两种，化学方程式为______．SiC14可转化为SiC13而循环使用．一定条件下，在20L恒容密闭容器中反应3SiC14（g）+2H2（g）+Si（s）═4SiHC13（g）达平衡后，H2与SiHC13物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗NaC1的质量为______kg．
（2）如图2，实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：
Zn+H2SO4?ZnSO4+H2↑，MnO2+4HC1(浓)
MnC12+C12↑+2H2O
据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置______（填代号）和制备并收集干燥、纯净C12的装置______（填代号）．
可选用制备气体的装置：
（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气．现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气______m3（标准状况）．（忽略可能存在的其他反应）
（1）多晶硅主要采用SiHC13还原工艺生产，其副产物SiC14的综合利用受到广泛关注．SiC14可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiC14、H2、O2反应，产物有两种，化学方程式为______．SiC14可转化为SiC13而循环使用．一定条件下，在20L恒容密闭容器中反应3SiC14（g）+2H2（g）+Si（s）═4SiHC13（g）达平衡后，H2与SiHC13物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗NaC1的质量为______kg．
（2）如图2，实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：
Zn+H2SO4?ZnSO4+H2↑，MnO2+4HC1(浓)
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据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置______（填代号）和制备并收集干燥、纯净C12的装置______（填代号）．
可选用制备气体的装置：
（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气．现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气______m3（标准状况）．（忽略可能存在的其他反应）
电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电，Cl-的放电能力强于OH-，
阳极：2Cl--2e-═Cl2↑，
阴极：2H++2e-═H2↑；
总反应为：2NaCl+2H2O
Cl2↑+H2↑+2NaOH，
阴极：氢离子放电，产生氢气．致使氢氧根离子浓度增大，钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室，所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液；
阳极：氯离子放电，产生氯气，致使钠离子浓度升高，通过阳离子交换膜到达阴极室．所以d入口应加入精制饱和食盐水；
要干燥Cl2需要用酸性干燥剂浓硫酸或P2O5等，中性干燥剂无水CaCl2．
故答案为：氯气；a；d；浓硫酸；
（1）①SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是SiO2，H、Cl元素必在另一产物中，H、Cl元素结合成HCl，然后配平即可，发生的化学方程式为：SiCl4+2H2+O2
SiO2+4HCl；
②由3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）?4SiHCl3（g）
起始量（mol） n 0
变化量（mol） 2x x 4x
平衡量（mol） n-2x 4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol，x=0.1mol，
n-2x=0.140mol/L×20L=2.8mol，n=3.0mol，
由2NaCl+2H2O
Cl2↑+H2↑+2NaOH，
2mol 1mol
=
，m（NaCl）=350g=0.35kg
故答案为：SiCl4+2H2+O2
SiO2+4HCl；0.35；
（2）实验室用锌和稀硫酸制取氢气，该反应是固液混合态且不需要加热，所以不需要酒精灯，氢气不易溶于水且密度小于空气密度，所以可以采用向下排空气法或排水法收集，故选e；
实验室制取氯气是固液混合态且需要加热，所以需要酒精灯，氯气能溶于水且密度大于空气，所以采用向上排空气法收集，故选d；
（3）由NaCl转化为NaClO3，失去电子数为6，H2O转化为H2，得到的电子数为2，
设产生的H2体积为Vm3，
由得失电子守恒得：6×
mol=2×
mol，V=134.4m3，故答案为：134.4．
阳极：2Cl--2e-═Cl2↑，
阴极：2H++2e-═H2↑；
总反应为：2NaCl+2H2O
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阴极：氢离子放电，产生氢气．致使氢氧根离子浓度增大，钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室，所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液；
阳极：氯离子放电，产生氯气，致使钠离子浓度升高，通过阳离子交换膜到达阴极室．所以d入口应加入精制饱和食盐水；
要干燥Cl2需要用酸性干燥剂浓硫酸或P2O5等，中性干燥剂无水CaCl2．
故答案为：氯气；a；d；浓硫酸；
（1）①SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是SiO2，H、Cl元素必在另一产物中，H、Cl元素结合成HCl，然后配平即可，发生的化学方程式为：SiCl4+2H2+O2
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②由3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）?4SiHCl3（g）
起始量（mol） n 0
变化量（mol） 2x x 4x
平衡量（mol） n-2x 4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol，x=0.1mol，
n-2x=0.140mol/L×20L=2.8mol，n=3.0mol，
由2NaCl+2H2O
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2mol 1mol
| (2×58.5)g |
| 1mol |
| m(NaCl) |
| 3mol |
故答案为：SiCl4+2H2+O2
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（2）实验室用锌和稀硫酸制取氢气，该反应是固液混合态且不需要加热，所以不需要酒精灯，氢气不易溶于水且密度小于空气密度，所以可以采用向下排空气法或排水法收集，故选e；
实验室制取氯气是固液混合态且需要加热，所以需要酒精灯，氯气能溶于水且密度大于空气，所以采用向上排空气法收集，故选d；
（3）由NaCl转化为NaClO3，失去电子数为6，H2O转化为H2，得到的电子数为2，
设产生的H2体积为Vm3，
由得失电子守恒得：6×
| 213×103 |
| 116.5 |
| 103V |
| 22.4 |
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小学学习好帮手系列答案
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下列有关实验原理或实验操作正确的是（ ）下列有关说法正确的是（ ）
| A、反应CO2（g）+C（s）=2CO（g）在高温下可自发进行，则该反应的△H＞0 | B、工业上电解饱和食盐水时，以石墨作阴极，铁棒作阳极 | C、常温下，0.1mol?L-1 CH3COOH溶液pH=1 | D、常温下，在AgCl悬浊液中加入少量NaCl饱和溶液，c（Ag+）减小，Ksp（AgCl） 减小 |
下列有关实验原理或实验操作正确的是
| A．利用右图1装置定量测定H2O2的分解速率 |
| B．利用右图2装置模拟工业上电解饱和食盐水 |
| C．配制FeCl3溶液时加入少量盐酸，以防止溶液浑浊 |
| D．用HNO2溶液做导电性实验，灯光较暗，说明HNO2是弱电解质 |