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氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图 依据上图,完成下列填空: (1...

氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图

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依据上图,完成下列填空:

(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为          ,与电源负极相连的电极附近,溶液pH          (选填“不变”“升高”或“下降”).

(2)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42﹣,加入试剂及合理顺序为                

(3)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为                  

(4)用石墨电极作阴极,铁电极作阳极电解水时往往产生大量的红棕色沉淀,请用化学反应解释这一现象:                 

 

(1)2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑;升高; (2)加过量的BaCl2溶液,加过量的Na2CO3溶液,加过量的NaOH溶液,过滤,加适量的盐酸;或者,加过量的NaOH溶液,加过量的BaCl2溶液,加过量的Na2CO3溶液,过滤,滤液加适量的盐酸; (3)NaCl+H2ONaClO+H2↑; (4)阳极:Fe﹣2e﹣=Fe2+、阴极:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣; Fe2++2OH﹣=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3. 【解析】(1)电解食盐水,与正极相连为阳极,生成氯气,该电极反应为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑,与电源负极相连为阴极,生成氢气和NaOH,生成碱,所以pH升高,故答案为:2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑;升高; (2)镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,杂质离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以正确的顺序为:加过量的BaCl2溶液,加过量的Na2CO3溶液,加过量的NaOH溶液,过滤,加适量的盐酸;或者,加过量的NaOH溶液,加过量的BaCl2溶液,加过量的Na2CO3溶液,过滤,滤液加适量的盐酸,故答案为:加过量的BaCl2溶液,加过量的Na2CO3溶液,加过量的NaOH溶液,过滤,加适量的盐酸;或者,加过量的NaOH溶液,加过量的BaCl2溶液,加过量的Na2CO3溶液,过滤,滤液加适量的盐酸; (3)采用无隔膜电解冷的食盐水时,2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+NaOH、若氯气和氢氧化钠充分接触,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,产物仅是次氯酸钠和氢气,则发生的总反应为:NaCl+H2ONaClO+H2↑; (4)电解池中,活泼金属作阳极时电极材料失电子变成离子进入溶液,用石墨电极作阴极,铁电极作阳极电解水时,阳极电极反应式为:Fe﹣2e﹣=Fe2+;阴极上得电子反应还原反应,电极反应式为:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣,二价铁离子和氢氧根离子能发生反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀,白色的氢氧化亚铁沉淀不稳定,能迅速变为灰绿色,氢氧化亚铁和氧气能发生氧化还原反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,所以反应为:Fe﹣2e﹣=Fe2+、2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣、Fe2++2OH﹣=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3  
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保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题.为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想,如图所示:

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过程I可用如下反应表示:

①2CO2满分5 manfen5.com2CO+O2

②2H2O满分5 manfen5.com2H2+O2

③2N2+6H2O满分5 manfen5.com4NH3+3O2

④2CO2+4H2O满分5 manfen5.com2CH3OH+3O2

⑤2CO+H2O满分5 manfen5.com        +3O2

请回答下列问题:

(1)过程I的能量转化形式为:        能转化为        能.

(2)请完成第⑤个反应的化学方程式             

(3)上述转化过程中,△H1和△H2的关系是             

(4)断裂1mol化学键所需的能量见表:

共价键

H﹣N

H﹣O

N≡N

O=O

断裂1mol化学键所需能量/kJ•mol﹣1

393

460

941

499

常温下,N2和H2O反应生成NH3的热化学方程式为                

 

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甲醇是人们开发和利用的一种新能源.

已知:①2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H1=﹣571.8kJ/mol;

②CH3OH(g)+满分5 manfen5.comO2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=﹣192.9kJ/mol.

(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式为                     

(2)反应②中的能量变化如图所示,则△H2=          kJ/mol.

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(3)H2(g)的燃烧热为               

(4)请你分析H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点:                       (写出两点即可).

 

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金属的电化学腐蚀分为                   钢铁发生吸氧腐蚀时,正极发生        反应,负极发生的电极反应式为                     

 

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依据事实,写出下列反应的热化学方程式

(1)已知1g碳粉在氧气中完全燃烧放出的热量是32.8kJ,试写出相关的热化学方程式          

(2)在25℃、101kPa下,2g甲烷(CH4)燃烧生成CO2和液态水时放热25kJ.则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为                   

 

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研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源.该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电.关于该电池的下列说法不正确的是C

A.水既是氧化剂又是溶剂

B.放电时正极上有氢气生成

C.放电时OH向正极移动

D.总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2

 

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