满分5 > 高中化学试题 >

【化学—选修2:化学与技术】 氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前...

【化学—选修2:化学与技术】

氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法,其生产流程如下图所示

满分5 manfen5.com

(1)该流程中可以循环的物质是                  

(2)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO满分5 manfen5.com等无机杂质,所以在进入电解槽前需要进行两次精制,得到精制饱和食盐水。

第一次精制过程中所加除杂试剂顺序不合理的是             

A.BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl

B.BaCl2、Na2CO3、NaOH、HCl

C.NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl

D.Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl

满分5 manfen5.com

一次精制后的食盐水仍会有少量的Ca2+、Mg2+,需要送入阳离子交换塔进行二次精制,若不经过二次精制,直接进入离子膜电解槽,这样会产生什么后果       

(3)下图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成),则A处产生的气体是          ,F电极的名称是            。电解总反应的离子方程式为                        

(4)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为                        

已知在电解槽中,每小时通过1 A的直流电理论上可以产生1.492 g的烧碱,某工厂用300个电解槽串联生产8 h,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342 t/m3)113 m3,电解槽的电流强度1.45 ×104 A,该电解槽的电解效率为               (保留两位小数)。

 

(1)氯化钠、氢氧化钠 (2)①D;②用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+,碱性条件下会生成沉淀,损害离子交换膜。 (3)Cl2;阴极;2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- (4)Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl;(5)93.46% 【解析】 试题分析:(1)根据图1可知,食盐水一次精制时需要烧碱和纯碱,阴极室得到氢氧化钠,用食盐水精制后然后电解得到氯气,氢气和烧碱,阳极液通过脱氧得到食盐水,据此盘算循环利用的是氯化钠、氢氧化钠。(2)①第一精制要除去杂质离子,加入的试剂均为过量,但要注意过量的离子能除去,所以要求碳酸钠在氯化钡之后,用碳酸根离子除去多余的钡离子,所以不合理的为D;②用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+,碱性条件下会生成沉淀,损害离子交换膜。(3)电解池中,阳离子钠离子移动阴极,所以B为电源的负极,A是正极,E为阳极,在阳极上氯离子失去电子生成Cl2;F为阴极。总反应为电解氯化钠生成氯气和氢气和氢氧化钠,离子方程式为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。(4)氯气具有氧化性,能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠,方程式为:Na2SO3 +Cl2 + H2O=Na2SO4 +2HCl;(5)烧碱溶液质量为1.342×103×113=1.516×105kg,氢氧化钠的质量为1.516×105×32%4.85×104kg,则理论上需要电流量为4.85×107/1.492=3.252×107A,则实际上耗电量为1.45×104×8×300=3.48×107A,该电解槽的电解效率为3.252/3.48×100%=93.46%。 考点: 电解原理,氯碱工业  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

工业上可以以煤和水为原料通过一系列转化变为清洁能源氢气或工业原料甲醇。

(1)用煤制取氢气的反应是:C(s)+2H2O(g)满分5 manfen5.comCO2(g)+2H2(g)   H>0

若已知碳的燃烧热a和氢气的燃烧热b          填“能”或“不能”)求出上述反应的H。若能则求出其H(若不能请说明理由):                    

(2)工业上也可以仅利用上述反应得到的CO2和H2进一步合成甲醇,反应方程式为:

CO2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)+H2O(g)H<0

工业生产过程中CO2和H2的转化率             (填“前者大”、“后者大”、“一样大”或“无法判断”),为了提高甲醇的产率可以采取的措施是             (填两点)。

满分5 manfen5.com

在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如右图所示。

.该温度下的平衡常数为             。10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡            (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

.对于基元反应aA+bB满分5 manfen5.comcC+dD而言,其某一时刻的瞬时速率计算公式如下:正反应速率为满分5 manfen5.com=k·满分5 manfen5.com·满分5 manfen5.com ;逆反应速率为满分5 manfen5.com=k·满分5 manfen5.com·满分5 manfen5.com,其中k、k为速率常数。若将上述反应视为基元反应则在上述条件下kk=         。反应进行到第3 min时正逆反应瞬时速率之比为        

 

查看答案

食盐加碘剂的主要成份是碘酸钾(KIO3)。工业上可用碘为原料通过电解制备碘酸钾。

【实验一】在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质后的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:

满分5 manfen5.com

(1)写出步骤的离子方程式                           

(2)上述生产流程中,可以利用的副产物是               

(3)分离I2和丁的方法是                 

【实验二】电解制取KIO3,电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。

满分5 manfen5.com

(4)电解时,阳极上发生反应的电极反应式为             ;电解过程中阴极附近溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

【实验三】电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:

满分5 manfen5.com

(5)步骤的操作名称           ,步骤洗涤晶体的目的是             

 

查看答案

膦(PH3)又称为磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,沸点-89.7,易自燃,与空气混合易爆炸,微溶于水。其制取原理类似于实验室制氨气,现用下图装置来制取磷化氢并验证其性质。

满分5 manfen5.com

实验开始时,先从分液漏斗向盛有PH4I的圆底烧瓶中加入过量乙醚【无色液体,沸点34.5,微溶于水,不与Fe2(SO4)3反应】,微热数分钟后再从分液漏斗向圆底烧瓶中加入一定量的浓NaOH溶液继续加热。在装置C处用电热器控制温度在300左右,实验过程中可观察到:B装置的试管中有白色蜡状固体(P4)生成;D装置的试管中Fe2(SO4)3溶液颜色由棕黄色变成淡绿色,同时也有白色蜡状固体生成。请回答:

(1)按气流方向连接装置,从左到右的顺序为:a→                                  f

(2)用PH4I和烧碱反应制取PH3的化学方程式是                      

(3)实验开始时,先向圆底烧瓶中加入乙醚并微热数分钟,其目的是                    

(4)装置C中反应的化学方程式是                   

装置D中反应的离子方程式是                        

(5)装置B、D中的现象说明PH3具有的化学性质是           (填字母序号)。

A.碱性 B.不稳定性 C.还原性 D.酸性

(6)实验时处理尾气的方法是                            

 

查看答案

t 时Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是

满分5 manfen5.com

A.t ,Ag2CrO4Ksp=1×10-9

B.X点有Ag2CrO4沉淀生成

C.通过加热蒸发可以使溶液由Y点变到Z点

D.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,可使溶液由Y点变到X点最终变到Z点

 

查看答案

N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生如下反应:2N2O5(g) 满分5 manfen5.com 4NO2(g) O2(g)  H >0。T1温度时,向密闭容器中通入N2O5气体,部分实验数据见下表:

时间/s

0

500

1000

1500

c(N2O5)/(mol·L-1

5.00

3.52

2.50

2.50

下列说法正确的是

A.500 s内NO2的生成速率为2.96×10-3 mol·L-1·s-1

B.T1温度下该反应平衡时N2O5的转化率为29.6%

C.达到平衡后,其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的1/2,则c(N2O5)﹤5.00mol·L-1

D.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1K2

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.