1．下列物質(zhì)不屬于氯堿工業(yè)產(chǎn)品的是( )
A．液氯 B．鹽酸
C．乙烯 D．漂 ***
解析：選C。生成的H2、Cl2可合成鹽酸，Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)生成漂 *** 。
2．下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．電解飽和食鹽水的工廠可以生產(chǎn)鹽酸
B．電解飽和食鹽水在陰極區(qū)有NaOH生成
C．用離子交換膜法制燒堿不會(huì)對環(huán)境造成污染
D．氯堿工業(yè)產(chǎn)品可用于造紙、金屬冶煉等行業(yè)
解析：選C。氯堿工業(yè)必產(chǎn)生三廢，故必對環(huán)境造成污染。
3．(2011年溫州高二檢測)用惰性電極電解未精制的食鹽水，食鹽水裝在U形管內(nèi)。結(jié)果很快在某一電極附近出現(xiàn)食鹽水渾濁現(xiàn)象。造成渾濁的難溶物主要是( )
A．碳酸鎂 B．硫酸鋇
C．氫氧化鎂 D．碳酸鋇
解析：選C。粗鹽中含Ca2＋、g2＋等雜質(zhì)，電解過程中陰極區(qū)有H2生成，呈堿性，故g2＋與OH－反應(yīng)生成g(OH)2沉淀。
4．當(dāng)電解飽和食鹽水時(shí)，如果有0.4 ol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氣體的總體積是( )
A．2.24 L B．4.48 L
C．8.96 L D．44.8 L
解析：選C。由方程式2NaCl＋2H2O=====通電2NaOH＋H2↑＋Cl2↑知，生成1 ol H2或1 ol Cl2，轉(zhuǎn)移2 ol電子；若轉(zhuǎn)移0.4 ol電子，則生成0.2 ol H2和0.2 ol Cl2，V總 ＝(0.2 ol＋0.2 ol)×22.4 L•ol－1＝8.96 L。
5．(2011年無錫調(diào)研)氯堿工業(yè)中用離子交換膜法電解制堿的主要生產(chǎn)流程示意圖如下：
依據(jù)上圖完成下列填空：
(1)與電正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為____________________；與電負(fù)極相連的電極附近，溶液的pH________(填“不變”、“升高”或“降低”)。
(2)工業(yè)食鹽含Ca2＋、g2＋、Fe3＋等雜質(zhì)，精制過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果粗鹽中SO2－4含量較高，必須添加鋇試劑除去SO2－4，該鋇試劑可以是________(填字母代號)。
a．Ba(OH)2 b．Ba(NO3)2 c．BaCl2
(4)為有效除去Ca2＋、g2＋、SO2－4，加入試劑的合理順序?yàn)開_______(填字母代號)。
a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑
b．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3
c．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3
(5)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過______、冷卻、______(填寫操作名稱)除去NaCl。
(6)由圖示可知用離子交換膜法電解制堿工藝中________產(chǎn)品可循環(huán)使用。
(7)已知NaCl在60 ℃的溶解度為37.1 g，現(xiàn)電解60 ℃精制飽和食鹽水1371 g，經(jīng)分析，電解后溶液密度為1.37 g•c－3，其中含有20 g NaCl，則電解后NaOH的物質(zhì)的量濃度為________ol•L－1。
解析：本題以氯堿工業(yè)為主線突出考查了元素及其化合物這一主干知識，通過本題的解答可歸納如下知識點(diǎn)：
(1)在電解飽和NaCl溶液時(shí)，電解池陰極附近溶液的pH為什么會(huì)升高？這是因?yàn)楫?dāng)電解時(shí)Na＋、H＋趨向陰極，而H＋放電能力比Na＋強(qiáng)，故H＋在陰極放電：2H＋＋2e－===H2↑，而H＋在陰極不斷放電打破了水的電離平衡，使陰極附近溶液中c(OH－)>c(H＋)，故電解一段時(shí)間后陰極因生成NaOH而使溶液的pH升高。
(2)離子交換膜法電解制堿技術(shù)是氯堿工業(yè)發(fā)展的方向，同以前無隔膜法電解制堿技術(shù)相比避免了Cl2進(jìn)入陰極區(qū)與NaOH溶液接觸發(fā)生如下反應(yīng)：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑ 升高
(2)Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓；g2＋＋2OH－===g(OH)2↓；Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
(3)ac (4)bc (5)蒸發(fā) 過濾
(6)NaCl(或淡鹽水) (7)7.14
1．精制食鹽水時(shí)，下列物質(zhì)中不必用到的有( )
①NaOH溶液�、邴}酸 ③K2CO3溶液�、蹷aCl2溶液 ⑤硫酸�、轓a2CO3溶液�、連a(NO3)2溶液
A．③④⑤ B．③⑤⑦
C．②⑤⑥ D．②④⑤⑦
解析：選B。精制食鹽水時(shí)，不必用到的試劑是K2CO3溶液、硫酸和Ba(NO3)2溶液，若選用這些試劑時(shí)，將會(huì)分別引入鉀鹽、硫酸鹽和硝酸鹽等雜質(zhì)。
2．下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是( )
答案：D
3.
(2011年泉州調(diào)研)某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖的裝置，則對電電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是( )
A．a(chǎn)為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaCl
B．a(chǎn)為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaCl
C．a(chǎn)為陽極，b為陰極；HClO和NaCl
D．a(chǎn)為陰極，b為陽極；HClO和NaCl
答案：B
4．電解飽和食鹽水兩電極上產(chǎn)生氣體的體積比應(yīng)是1∶1，但實(shí)際測量時(shí)卻發(fā)現(xiàn)V(H2)>V(Cl2)(常溫常壓)，其原因可能是( )
A．H2的摩爾質(zhì)量比Cl2的小
B．Cl2有刺激性氣味
C．H2的熔、沸點(diǎn)比Cl2的低
D．H2的溶解度比Cl2的小
答案：D
5．在水中加入等物質(zhì)的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SO2－4、NO－3、Cl－，該溶液放在用惰性材料作電極的電解槽中，通電片刻，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量之比為( )
A．35.5∶108 B．16∶207
C．8∶1 D．108∶35.5
解析：選C。等物質(zhì)的量的離子混合后，因發(fā)生沉淀反應(yīng)生成AgCl、PbSO4沉淀，故實(shí)質(zhì)上是電解NaNO3溶液，此時(shí)電解反應(yīng)為2H2O=====電解2H2↑＋O2↑。
6．(2011年湛江高二檢測)家用消毒液發(fā)生器是化學(xué)知識在日常生活中的“創(chuàng)新”應(yīng)用。該發(fā)生器利用常見的精鹽和自水為反應(yīng)物，通電時(shí)，電解槽里的極板上產(chǎn)生大量氣泡。切斷電后所得消毒液具有強(qiáng)烈的殺菌能力，且對人體無害。與該發(fā)生器有關(guān)的反應(yīng)是(雙選)( )
A．2NaCl＋2H2O=====通電2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
B．H2＋Cl2===2HCl
C．Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
D．NaClO＋HCl===NaCl＋HClO
解析：選AC。結(jié)合題給信息和電解原理可知，通電時(shí)發(fā)生2NaCl＋2H2O=====通電2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，而生成的Cl2又和NaOH發(fā)生反應(yīng)2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，生成了具有強(qiáng)烈殺菌能力的NaClO。
7．(2011年揚(yáng)州高二檢測)用惰性電極電解飽和食鹽水，當(dāng)電供給0.2 ol電子時(shí)，停止通電。若此溶液體積為2 L，則所得電解液的pH是( )
A．1 B．8
C．13 D．14
答案：C
8．下列關(guān)于用離子膜電解槽電解飽和食鹽水的敘述不正確的是( )
A．精制飽和食鹽水注入陽極室
B．Cl－和OH－透過陽離子膜進(jìn)入陽極室
C．陰極區(qū)溶液使酚酞試液顯紅色
D．陽極產(chǎn)生使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)的氣體
解析：選B。明確離子交換膜的功能是只允許陽離子和水分子通過而不允許陰離子通過，因此Cl－不能透過離子交換膜。A正確，B不正確。
9．電解84.75 L 16%的NaOH溶液(ρ＝1.18 g•c－3)，用石墨作電極經(jīng)過一段時(shí)間后溶液濃度為19.5%，這是因?yàn)? )
A．溶質(zhì)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
解析：選D。電解NaOH溶液實(shí)質(zhì)是電解水，電解前溶液的質(zhì)量為84.75 L×1.18 g•L－1＝100 g，含NaOH：100 g×16%＝16 g，含水84 g，電解后NaOH仍為16 g，溶液質(zhì)量為16 g÷19.5%＝82 g，其中含水82 g－16 g＝66 g，知消耗18 g水，D正確。
10．(2011年高考江蘇卷)NaCl是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(見下圖)。下列說法正確的是( )
A．25 ℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B．石灰乳與Cl2的反應(yīng)中，Cl2既是氧化劑，又是還原劑
C．常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯運(yùn)，所以Cl2不與鐵反應(yīng)
D．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)
解析：選B。A項(xiàng)Na2CO3比NaHCO3的溶解度大；C項(xiàng)因果關(guān)系不對；D項(xiàng)制取Na2CO3的過程不涉及氧化還原反應(yīng)。
11．用一張濾紙浸濕些食鹽水和酚酞試劑，放在表面皿上，濾紙兩端用電極與直流電相連，過一會(huì)發(fā)現(xiàn)其中一根導(dǎo)線連接的電極所接觸的濾紙附近出現(xiàn)紅色。簡述出現(xiàn)紅色的原因并指出該導(dǎo)線是直流電的哪一極。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：由電解原理可知，陰極H＋不斷放電被還原生成H2，使電極附近的溶液呈堿性，遇酚酞變紅色，與該電極相連的是電的負(fù)極
12.
(2011年江陰高二檢測)右圖是用石墨和鐵作電極電解飽和食鹽水的裝置。請?zhí)羁眨?br>(1)X的電極名稱是________極，電極反應(yīng)式為______________________________________，
Y極的電極材料是____________________________________________________。
檢驗(yàn)X極產(chǎn)物的方法是______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將兩種電極材料接反，導(dǎo)致X極上未收集到預(yù)期產(chǎn)物。一段時(shí)間后又將兩極的連接方式糾正過，發(fā)現(xiàn)X一端出現(xiàn)了白色沉淀，此沉淀是________(填化學(xué)式)。其形成原因是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
該沉淀在空氣中放置，現(xiàn)象是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)工業(yè)上電解飽和食鹽水的方法之一是將兩個(gè)極室用離子交換膜隔開(如下圖)，其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
陽極室(A處)加入__________，陰極室(B處)加入__________，離子交換膜只允許________通過。
解析：(1)由圖可知X與電正極相連應(yīng)為陽極，電極反應(yīng)式：2Cl－－2e－===Cl2↑，電極材料為石墨，則Y極電極材料為Fe；用濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在管口，若變藍(lán)，說明有Cl2產(chǎn)生。
(2)若反接則鐵會(huì)失電子生成Fe2＋，與溶液中生成的OH－結(jié)合成Fe(OH)2，在空氣中先變?yōu)榛揖G色，后又變?yōu)榧t褐色。
(3)工業(yè)上電解飽和食鹽水的方法之一，是將兩個(gè)極室用離子交換膜隔開，其目的是防止H2與Cl2混合爆炸，防止Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO使NaOH溶液不純。
答案：(1)陽 2Cl－－2e－===Cl2↑ Fe 用濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在管口，若變藍(lán)，說明有Cl2產(chǎn)生
(2)Fe(OH)2 鐵作陽極時(shí)被氧化為Fe2＋，糾正錯(cuò)誤后，這一端又變?yōu)殛帢O，2H＋＋2e－===H2↑，生成的OH－與Fe2＋結(jié)合成Fe(OH)2 先變?yōu)榛揖G色，后又變?yōu)榧t褐色
(3)防止H2與Cl2混合爆炸，防止Cl2與NaOH生成NaClO使NaOH不純 飽和食鹽水 純水(或NaOH稀溶液) Na＋
13．氫氧化鈉是一種用途十分廣泛的重要化工原料。工業(yè)上主要通過電解氯化鈉飽和溶液的方法獲得氫氧化鈉，我國的氯堿工業(yè)大多數(shù)采用離子交換膜電解槽。
(1)離子交換膜電解槽一般采用金屬鈦?zhàn)麝枠O，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
陰極一般用碳鋼網(wǎng)制成。陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室，其作用是________________________________________________________________________。
(2)為使電解氯化鈉的速率加快，下列措施可行的是________。
a．增大陰極碳鋼網(wǎng)的面積
b．提高飽和氯化鈉溶液的溫度
c．加大陰極與陽極間的距離
d．提高電解時(shí)電電壓
(3)如果將某離子交換膜電解槽①電解時(shí)的電壓增大到原的2倍；②電解時(shí)的電流強(qiáng)度增大到原的2倍；③電解時(shí)溫度從30 ℃提高到60 ℃，則電解速率一定會(huì)達(dá)到原2倍的是________。
解析：電解時(shí)H＋、Cl－分別在陰、陽兩極上得失電子，產(chǎn)生H2和Cl2，陽極材料必須選擇不易被Cl2腐蝕的材料；增大面積、提高溫度、增大電壓都有利于加快電解食鹽水的速率。
當(dāng)電解時(shí)電壓增大到原的2倍，電解池的電阻可能發(fā)生變化，電解時(shí)的電流強(qiáng)度不一定增大到原的2倍；電解時(shí)溫度從30 ℃提高到60 ℃，電解池的內(nèi)阻會(huì)有所降低，但并不一定恰好降低為原的一半；當(dāng)電解時(shí)的電流強(qiáng)度增大到原的2倍，單位時(shí)間內(nèi)流過電路的電量恰好為原的2倍，發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量也恰好為原的2倍，即反應(yīng)速率為原的2倍。
答案：(1)陽極產(chǎn)生的Cl2不易腐蝕鈦 既能防止H2、Cl2混合爆炸，又能防止避免Cl2與NaOH反應(yīng)
(2)abd (3)②
14．工業(yè)上電解飽和食鹽水能制取多種化工原料，其中部分原料可用于制備多晶硅。
(1)上圖是離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖，電解槽陽極產(chǎn)生的氣體是______；NaOH溶液的出口為________(填字母)；精制飽和食鹽水的進(jìn)口為________(填字母)；干燥塔中應(yīng)使用的液體是________。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用受到廣泛關(guān)注。
①SiCl4可制氣相白炭黑(與光導(dǎo)纖維主要原料相同)，方法為高溫下SiCl4與H2和O2反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，化學(xué)方程式為______________________________________________________。
②SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用，一定條件下，在20 L恒容密閉容器中的反應(yīng)：
3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)??4SiHCl3(g)
達(dá)平衡后，H2和SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140 ol/L和0.020 ol/L，若H2全部于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為______kg。
(3)采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時(shí)生成氫氣，現(xiàn)制得氯酸鈉213.0 kg，則生成氫氣________3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
解析：(1)電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)分別為：陰極：2H＋＋2e－===H2↑；陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑。所以陽極產(chǎn)物為氯氣，H＋在陰極放電，水中的c(OH－)增大，即NaOH在陰極(a處)產(chǎn)生。電解飽和食鹽水所用的陽離子交換膜只允許陽離子(Na＋)通過，阻止陰離子和氣體通過，電解過程中，Cl－在陽極大量消耗，因此應(yīng)在陽極區(qū)(d處)補(bǔ)充NaCl。干燥塔干燥的氣體為Cl2，應(yīng)用濃H2SO4。
(2)①光導(dǎo)纖維為SiO2，產(chǎn)物為兩種，另一種物質(zhì)只能為HCl。
②n(H2)＝(0.140＋0.0202)×20 ol＝3 ol，由
2NaCl＋2H2O=====通電2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
2×58.5 2
(NaCl) 6 g
(NaCl)＝351 g≈0.35 kg。
(3)由題意，可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
NaCl＋3H2O=====通電NaClO3＋3H2↑
106.5 6
213.0 kg (H2)
(H2)＝12 kg，n(H2)＝6000 ol，V(H2)＝134.4 3。
答案：(1)氯氣 a d 濃硫酸
(2)①SiCl4＋2H2＋O2=====高溫SiO2＋4HCl�、�0.35
(3)134.4
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