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如图为工业上氯碱工业的电解槽示意图,据图回答: (1)图中a、b物质分别是:a_...

如图为工业上氯碱工业的电解槽示意图,据图回答:

(1)图中a、b物质分别是:a_____________;b____________(填“名称”),c离子是___________(填“符号”)。 

(2)若没有阳离子交换膜,则电解一段时间后在电解槽的溶液中可能发生的化学反应方程式为________________

(3)写出工业上电解饱和食盐水的化学方程式__________________

 

饱和食盐水、氢氧化钠溶液Na+Cl2+2NaOH =NaClO +NaCl+H2OCl2+H2=2HCl2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ 【解析】 (1)工业上用电解饱和食盐水制取氯碱,在阳极区域加入饱和食盐水,氯离子在阳极上放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时电极附近有氢氧化钠生成,所以在阴极区域产生氢氧化钠,阳离子交换膜只能阳离子通过,钠离子通过离子交换膜进入阴极区,故答案为:饱和食盐水;氢氧化钠溶液;Na+; (2)阳极上生成的氯气和阴极区生成的氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,反应方程式为Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,氢气和氯气反应生成氯化氢,反应方程式为Cl2+H2=2HCl,故答案为:Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O;Cl2+H2=2HCl; (3)电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠,反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。  
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考点分析:
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请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

1)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),平衡常数K与温度t℃的关系如下表:

t℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

 

该反应的化学平衡常数表达式为________________________

该反应为反应___________(填吸热放热)。

某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度

___________

2)工业上一般以COH2为原料合成甲醇,一定温度下在恒容容器中,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-116kJ·mol-1

下列措施中能说明反应达到平衡状态的是___________

A.体系压强保持不变

B.混合气体的密度保持不变

CCOH2的浓度之比为1∶2

D.单位时间内,消耗2molH2的同时消耗1molCH3OH

在恒容容器中合成甲醇,当温度分别为230℃250℃270℃时,CO的转化率与n(H2)/n(CO)的起始组成比的关系如图所示。已知容器体积1L,起始时CO的物质的量均为1mol。据此判断在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是___________;利用图中a点对应的数据,计算该反应在对应温度下的平衡常数K等于___________

 

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某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:

(1)该反应的化学方程式为_______________

(2)反应开始至2min,气体Z的反应速率为_____________

(3)若X、Y、Z均为气体,反应达平衡时:①压强是开始时的_______倍;②若此时将容器的体积缩小为原来的0.5倍,达平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为_________反应(填“放热”或“吸热”)。

 

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高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:

 3Zn + 2K2FeO4+ 8H2O3Zn(OH)2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH 。关于该电池的说法正确的是(     )

A. 放电时,Zn作负极,发生还原反应

B. 放电时,K2FeO4附近溶液pH减小

C. 充电时,锌极附近溶液pH减小

D. 充电时,阳极电极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-==FeO42-+4H2O

 

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铅蓄电池的电极材料是PbPbO2,电解质是硫酸溶液。现用铅蓄电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间。已知蓄电池放电时发生的反应为PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O,假设电解时温度不变且用惰性电极,下列结论不正确的是(     )

A. 电解后,c(Na2SO4)不变,且溶液中有晶体析出

B. 电解池的阳极反应式为:4OH--4e-=2H2OO2

C. 蓄电池电池放电时,每消耗0.1molPb,共生成0.1molPbSO4

D. 蓄电池中每生成2molH2O,电解池中就消耗1molH2O

 

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21世纪是钛的世纪。在800 1 000 时电解TiO2可制得钛,装置如图所示。下列叙述正确的是(    )

A. a为电源的正极

B. 石墨电极上发生还原反应

C. 阴极发生的反应为:TiO24e-=Ti+2O2-

D. 每生成0.1 mol钛,转移电子0.2 mol

 

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