氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品应用广泛。请回答氯碱工业的如下问题：（...

氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品应用广泛。请回答氯碱工业的如下问题：

（1）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、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①Na2CO3②HCl(盐酸)③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是___________(填序号)

（2）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示意图如下(其中的电极均为惰性电极，物料进出口未全部标出)。

满分5 manfen5.com

①图中A是 (填化学式)，分析比较图示中两处氢氧化钠质量分数x%______y%

(填“＞”或“＜”或“＝”)。

②写出燃料电池中正极上发生的电极反应：。

③标准状态下，当燃料电池消耗22.4LO2时，通过电池中阳离子交换膜的阳离子的物质的量为 mol。

④这样设计的主要节(电)能之处在于。

（1）③①②（2）①Cl2，＜ ② O2+2H2O+4e－＝4OH－③4④燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗（答出一点即可，其他合理答案也给分）【解析】试题分析：（1）碳酸钠除去钙离子和镁离子，氯化钡除去硫酸根离子，为了能完全除去杂质，所加试剂都过量，所以过量的氯化钡应该用碳酸钠除去，所以碳酸钠在氯化钡之后，加入这两种除杂试剂，过滤后再加入盐酸除去多余的碳酸钠，所以加入的顺序为③①②。（2）①从图分析，d通入的是氧气，则c处应该通入氢气，那A处产生氯气。c处时氢气反应消耗氢氧根离子生成水，氢氧化钠的质量分数变小，右侧氧气反应生成氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜从左侧移动到右侧，所以右侧氢氧化钠的质量分数变大，所以两处的氢氧化钠的质量分数比较，左侧的小于右侧。 ②燃料电池的正极为氧气反应生成氢氧根离子，电极反应为 O2+2H2O +4e－＝4OH－ ③标况下22.4升氧气的物质的量为1摩尔，注意4摩尔电子，根据电路中转移电子数相等的原则分析，所以电池中通过阳离子交换膜的阳离子为4摩尔。④这样设计电解池和原电池，燃料电池可以补充电解池消耗的电能，降低能耗，还可以提高产出碱液的浓度。考点：电解原理的应用，燃料电池

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考点分析：

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材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础，铁和碳是生活中常见的材料。

（1）碳可用于制取水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)。相同温度下，在体积均为2L的两个密闭容器(已加入足量的碳)中进行上述反应，反应容器分别用编号A、B表示。

①写出该反应的平衡常数的表达式：

②已知该温度下平衡常数K=1.5 mol·L－1，若向A容器中另加入一定量的水蒸气，经过一段时间后达到平衡，此时c(H2O)=0.1mol·L－1 、c(CO)=0.5 mol·L－1，则c(H2)= mol·L－1。