2012年苏教版高中化学选修2 2.2氯碱生产练习卷
下列说法错误的是( )
A.电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸 |
B.电解饱和食盐水在阴极区有NaOH生成 |
C.用离子交换膜法制烧碱不会对环境造成污染 |
D.氯碱工业产品可用于造纸、金属冶炼等行业 |
用惰性电极电解未精制的食盐水,食盐水装在U形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是( )
A.碳酸镁 | B.硫酸钡 |
C.氢氧化镁 | D.碳酸钡 |
当电解饱和食盐水时,如果有0.4 mol 电子发生转移,在标准状况下产生气体的总体积是( )
A.2.24 L | B.4.48 L |
C.8.96 L | D.44.8 L |
氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下:
依据上图完成下列填空:
(1)与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为____________________;与电源负极相连的电极附近,溶液的pH________(填“不变”、“升高”或“降低”)。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,精制过程中发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________________。
(3)如果粗盐中含量较高,必须添加钡试剂除去,该钡试剂可以是________(填字母代号)。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、,加入试剂的合理顺序为________(填字母代号)。
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过______、冷却、______(填写操作名称)除去NaCl。
(6)由图示可知用离子交换膜法电解制碱工艺中________产品可循环使用。
(7)已知NaCl在60 ℃的溶解度为37.1 g,现电解60 ℃精制饱和食盐水1371 g,经分析,电解后溶液密度为1.37 g·cm-3,其中含有20 g NaCl,则电解后NaOH的物质的量浓度为________mol·L-1。
精制食盐水时,下列物质中不必用到的有( )
①NaOH溶液 ②盐酸 ③K2CO3溶液 ④BaCl2溶液
⑤硫酸 ⑥Na2CO3溶液 ⑦Ba(NO3)2溶液
A.③④⑤ | B.③⑤⑦ |
C.②⑤⑥ | D.②④⑤⑦ |
某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )
A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl |
B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl |
C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl |
D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl |
电解饱和食盐水两电极上产生气体的体积比应是1∶1,但实际测量时却发现V(H2)>V(Cl2)(常温常压),其原因可能是( )
A.H2的摩尔质量比Cl2的小 |
B.Cl2有刺激性气味 |
C.H2的熔、沸点比Cl2的低 |
D.H2的溶解度比Cl2的小 |
在水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、、、Cl-,该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物质量之比为( )
A.35.5∶108 | B.16∶207 |
C.8∶1 | D.108∶35.5 |
家用消毒液发生器是化学知识在日常生活中的“创新”应用。该发生器利用常见的精盐和自来水为反应物,通电时,电解槽里的极板上产生大量气泡。切断电源后所得消毒液具有强烈的杀菌能力,且对人体无害。与该发生器有关的反应是(双选)( )
A.2NaCl+2H2O通电2NaOH+H2↑+Cl2↑ |
B.H2+Cl2===2HCl |
C.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O |
D.NaClO+HCl===NaCl+HClO |
用惰性电极电解饱和食盐水,当电源供给0.2 mol电子时,停止通电。若此溶液体积为2 L,则所得电解液的pH是( )
A.1 | B.8 |
C.13 | D.14 |
下列关于用离子膜电解槽电解饱和食盐水的叙述不正确的是( )
A.精制饱和食盐水注入阳极室 |
B.Cl-和OH-透过阳离子膜进入阳极室 |
C.阴极区溶液使酚酞试液显红色 |
D.阳极产生使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体 |
电解84.75 mL 16%的NaOH溶液(ρ=1.18 g·cm-3),用石墨作电极经过一段时间后溶液浓度为19.5%,这是因为( )
A.溶质增加了3.5 g |
B.放出22.4 L H2和11.2 L O2 |
C.NaOH比水消耗少 |
D.消耗18 g 水 |
NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见下图)。下列说法正确的是( )
A.25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 |
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂 |
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应 |
D.图中所示转化反应都是氧化还原反应 |
用一张滤纸浸湿些食盐水和酚酞试剂,放在表面皿上,滤纸两端用电极与直流电源相连,过一会发现其中一根导线连接的电极所接触的滤纸附近出现红色。简述出现红色的原因并指出该导线是直流电源的哪一极。
如图是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置。
请填空:
(1)X的电极名称是________极,电极反应式为_______________________________,
Y极的电极材料是____________________________________________________。
检验X极产物的方法是_____________________________________________________。
(2)某同学在实验时误将两种电极材料接反,导致X极上未收集到预期产物。一段时间后又将两极的连接方式纠正过来,发现X一端出现了白色沉淀,此沉淀是________(填化学式)。其形成原因是___________________________________________________________________,
该沉淀在空气中放置,现象是______________________________________________________。
(3)工业上电解饱和食盐水的方法之一是将两个极室用离子交换膜隔开(如图),其目的是________________________________________________________________________,阳极室(A处)加入__________,阴极室(B处)加入__________,离子交换膜只允许________通过。
氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。
(1)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极,其原因是
阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是________________________________________________________________________。
(2)为使电解氯化钠的速率加快,下列措施可行的是________。
a.增大阴极碳钢网的面积
b.提高饱和氯化钠溶液的温度
c.加大阴极与阳极间的距离
d.提高电解时电源电压
(3)如果将某离子交换膜电解槽①电解时的电压增大到原来的2倍;②电解时的电流强度增大到原来的2倍;③电解时温度从30 ℃提高到60 ℃,则电解速率一定会达到原来2倍的是________。
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。
(1)上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,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________。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。
①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为______________________________________________________。
②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用,一定条件下,在20 L恒容密闭容器中的反应:
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
达平衡后,H2和SiHCl3物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为______kg。
(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213.0 kg,则生成氢气________m3(标准状况)。