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(14分)
Ⅰ.氯碱工业中常用离子交换膜法电解制碱(如图1所示)。![]()
(1)写出图1中阴极的电极反应式 。
(2)已知阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。工业上若用图2装置电解饱和Na2SO4溶液来生产纯净的NaOH和H2SO4,则该装置最主要的缺陷是 。![]()
Ⅱ.辉钼矿(MoS2)是一种重要的矿物。图3是辉钼矿多层焙烧炉的示意图,其中1,2,3,…是炉层编号。580,600,610,…是各炉层的温度(℃)。图4给出了各炉层固体物料的物质的量百分含量。
已知:MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热△H1=-1011KJ/mol;MoO2氧化生成1molMoO3的反应热△H2=-154KJ/mol。试回答:![]()
(1)验证辉钼矿焙烧生成的气体是SO2而不是SO3的方法是 。
(2)辉钼矿焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,用化学方程式表示褪色的原因 。
(3)第6炉层存在的固体物质分别是MoS2、MoO3、MoO2,则它们的物质的量之比为 。
(4)图4表明,中间炉层(4~6)可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应,请写出该反应的热化学反应方程式 。
Ⅰ.氯碱工业中常用离子交换膜法电解制碱(如图1所示)。
(1)写出图1中阴极的电极反应式 。
(2)已知阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。工业上若用图2装置电解饱和Na2SO4溶液来生产纯净的NaOH和H2SO4,则该装置最主要的缺陷是 。
Ⅱ.辉钼矿(MoS2)是一种重要的矿物。图3是辉钼矿多层焙烧炉的示意图,其中1,2,3,…是炉层编号。580,600,610,…是各炉层的温度(℃)。图4给出了各炉层固体物料的物质的量百分含量。
已知:MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热△H1=-1011KJ/mol;MoO2氧化生成1molMoO3的反应热△H2=-154KJ/mol。试回答:
(1)验证辉钼矿焙烧生成的气体是SO2而不是SO3的方法是 。
(2)辉钼矿焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,用化学方程式表示褪色的原因 。
(3)第6炉层存在的固体物质分别是MoS2、MoO3、MoO2,则它们的物质的量之比为 。
(4)图4表明,中间炉层(4~6)可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应,请写出该反应的热化学反应方程式 。
工业上电解制碱的技术是用阳离子交换膜法,主要原料是饱和食盐水。下图为阳离子交换膜法电解原理示意图:
请回答下列问题:![]()
(1)A极为电解槽的________极,B极的材料工业上常采用的是生活中常见的金属,但有大量损耗,其主要原因是 。(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)
(2)电解槽中部的阳离子交换膜把电解槽隔成了阴极室和阳极室,这种阳离子交换膜,只允许溶液中的__________通过(填写下列微粒的编号)。
①H2,②Cl2,③H+,④Cl-,⑤Na+,⑥OH-。
(3)若上述电解过程中用阴离子交换膜代替阳离子交换膜(已知:3Cl2 +6OH-==5Cl-+ClO3-+3H2O),下列说法正确的组合是 。
| A.电解结束时,右侧溶液中含有ClO3— |
| B.电解槽内发生反应的总化学方程式为:NaCl + 3H2O |
| C.用阴离子交换膜后,电解槽内两个电极发生的电极反应与原来一样 |
| D.用阴离子交换膜后,阳离子的定向移动方向与原来相反 |
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图2-5
若X电极材料为金属钛网(表面有氧化物涂层),Y电极材料为碳钢网。离子交换膜只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过。回答下列问题:
①X的电极名称是______________。
②Y极的电极反应式为:____________________________。
③总反应的化学方程式为:__________________________。
④如何检验a气体?简述操作方法(用化学方法检验):_______________________________
_____________________________________________________________________。
(2)已知0.1 mol·L-1二元酸H2A水溶液的pH=3.5,取一定量上面制取的NaOH溶液与H2A溶液混合,恰好生成了Na2A溶液。
①Na
请说明原因:________________________________。(用简单文字和离子方程式说明)。
②在Na
③在Na
(15分)
工业上生产氯气,常在电解槽中电解饱和食盐水.
(1)写出该反应的离子方程式 ,电解槽中阳极材料应为 .为了避免电解产物之间发生反应,常用阳离子交换膜将电解槽隔成两部分.下图(左图)为电解槽的示意图。
(2)这种阳离子交换膜,只允许溶液中的 通过;(填下列微粒的编号)
①H2 ②Cl2 ③H+ ④Cl- ⑤Na+ ⑥OH-
写出在电解过程中发生的电极方程式:阳极: ;
(3)若不用阳离子交换膜,电解产物之间发生的主要反应方程式为 。
(4)已知某电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液l0kg,每小时能收集到标况下的氢气896L,而且两边的水不能自由流通。则理论上计算,电解后流出的氢氧化钠溶液的质量分数为 ;
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(5)某化学课外兴趣小组设计了用电解法制取乙醇钠的工业方法,所用的电解槽如上右图所示,设计要求:①所用的交换膜不能让分子自由通过;②电解过程中消耗的原料是氢氧化钠和乙醇.
回答下列问题:
①写出在电解过程中发生的电极方程式:阴极: .
②最后从乙醇钠的乙醇溶液中分离得到纯净乙醇钠固体的方法是: 。
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