题目内容
12．请回答氯碱工业的如下问题：（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品．理论上k=$\frac{M（C{l}_{2}）}{2M（NaOH）}$=$\frac{71}{80}$=1：1.13或0.89
（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，必须精制后才能供电解使用．精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②盐酸 ③BaCl2，这三种试剂添加的合理顺序是③①②（填序号）
（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上．在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过．
①图中X、Y分别是Cl2、H2（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小a%小于b%．
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应：O2+4e-+2H2O=4OH-、H2-2e-+2OH-=2H2O．
分析 （1）根据电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑，即可得到k=$\frac{M（C{l}_{2}）}{2M（NaOH）}$=$\frac{71}{80}$，以此计算；
（2）抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系：③①②；
（3）本题突破口在于B燃料电池这边，通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然通H2，这样Y即为H2；再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的X必然为Cl2；A中的NaOH进入燃料电池正极再出来，依据O2+4e-+2H2O=4OH-可知NaOH浓度增大．
解答 解：（1）电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑，则理论上k=$\frac{M（C{l}_{2}）}{2M（NaOH）}$=$\frac{71}{80}$=1：1.13或0.89，
故答案为：$\frac{M（C{l}_{2}）}{2M（NaOH）}$=$\frac{71}{80}$=1：1.13或0.89；
（2）应先加入过量BaCl2，除去SO42-，然后加过量Na2CO3，可除去Ca2+、Mg2+、Fe3+等，过滤后加入盐酸可除去Na2CO3，故答案为：③①②；
（3）①通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然通H2，这样Y即为H2，则电解池左边应为阳极，生成Cl2，由于燃料电池正极发生O2+4e-+2H2O=4OH-，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于b%，可知NaOH浓度增大，
故答案为：Cl2；H2；a%小于b%；
②燃料电池中正极氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，负极氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，
故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；H2-2e-+2OH-=2H2O．
点评 本题前半部分基本就是氯碱工艺的再现，但后半部把原电池、电解的相关知识巧妙地融合在一起，使试题表现出了较好的创意，学习中要把氯碱工业的流程及教材电解饱和食盐水实验涉及到的各个知识点要理顺、理细，如饱和食盐水的精制、电解时的现象、电极产物检验、物质计算、电极反应式及电解反应的化学方程式书写等知识要清晰才行，避免一带而过、简单处理．
| 物质 | Cu（OH）2 | Fe（OH）3 | CuCl | CuI |
| Ksp | 2.2×10-20 | 2.6×10-39 | 1.7×10-7 | 1.3×10-12 |
过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2•2H2O晶体．
（2）在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是在干燥的HCl气流中加热脱水．
（3）某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样（不含能与I-发生反应的氧化性杂质）的纯度，过程如下：取0.36g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀．用0.100 0mol•L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL．
①可选用淀粉溶液作滴定指示剂，滴定终点的现象是蓝色褪去，溶液中30s内不恢复原色；
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；
③该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为95%．
| A． | 以甲基橙为指示剂滴至溶液由红色变橙色 | |
| B． | 滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失 | |
| C． | 滴定管读数时，滴定前仰视，终点时俯视 | |
| D． | 振荡时锥形瓶中的液滴溅出来 |
| A． | 苯、氯乙烯、丙烯分子中所有原子均在同一平面 | |
| B． | 汽油、柴油、植物油都是碳氢化合物 | |
| C． | 2-甲基丁烷也称异丁烷 | |
| D． | 乙醇、甲苯和溴苯可用水鉴别 |
| A． | NH3$→_{催化剂，△}^{O_{2}}$NO$\stackrel{NaOH（aq）}{→}$NaNO2 | |
| B． | Fe2O3$→_{高温}^{Al}$Fe$→_{点燃}^{Cl_{2}}$FeCl3 | |
| C． | SiO2$→_{△}^{H_{2}O}$H2SiO3（aq）$\stackrel{NaOH（aq）}{→}$Na2SiO3 | |
| D． | CuCl2（aq）$\stackrel{NaOH（aq）}{→}$Cu（OH）2$→_{△}^{蔗糖（aq）}$Cu2O |