基礎(chǔ)夯實
1.氯堿工業(yè)中關(guān)于電極材料的選用,下列說法合理的是( )

A.兩極可用任意可導(dǎo)電固體材料
B.陽極必須用惰性電極
C.陰極必須用惰性電極
D.石墨陽極比金屬陽極更節(jié)電
解析：陽極必須用惰性電極,因為氯堿工業(yè)是利用直流電使溶液中的Cl-放電產(chǎn)生Cl2,若為活潑電極,則電極本身失去電子,代替了Cl-放電。
答案：B
2.海水制鹽的主要方法是( )
A.分餾法B.蒸發(fā)法
C.電滲析法D.電解法
解析：海水制鹽的方法主要是蒸發(fā)法。
答案：B
3.NaCl是從海水中提取出來的一種重要物質(zhì),除了作為調(diào)味品以外,它還是一種重要的化工原料。下列產(chǎn)品或物質(zhì)能以NaCl為主要原料制取的是( )
①金屬鈉 ②氯氣 ③燒堿 ④鹽酸 ⑤純堿
A.①②B.①②③
C.①②③④D.①②③④⑤
解析：電解熔融的氯化鈉可制得金屬鈉和氯氣;氯堿工業(yè)(電解飽和食鹽水)可制得氯氣、氫氣和燒堿,進而可由氫氣和氯氣反應(yīng)制得HCl,HCl溶于水即得鹽酸;侯氏制堿法利用NaCl制取純堿。
答案：D
4.海洋是一個巨大的化學(xué)資源寶庫,下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是( )
A.海水中含有鉀元素,只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)
B.海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化
C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備Cl2
D.利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
解析：A項海水中鉀元素以K+形式存在,生成鉀單質(zhì)必然發(fā)生化學(xué)變化;B項海水蒸發(fā)制海鹽是物理變化;C項2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑;D項,利用潮汐發(fā)電是將動能轉(zhuǎn)化為電能。
答案：C
5.下列關(guān)于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-透過陽離子膜進入陽極室
C.陰極區(qū)溶液使酚酞溶液顯紅色
D.陽極產(chǎn)生使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{的氣體
解析：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-和OH-不能透過離子交換膜。A正確,B不正確。
答案：B
6.電解飽和食鹽水,當(dāng)陰極附近有0.8 ml氫氧化鈉生成時,導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量是( )
mlB.0.2 ml
C.0.4 mlD.0.8 ml
解析：由2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑知每生成2 ml NaOH轉(zhuǎn)移2 ml e-,故有0.8 ml NaOH生成,導(dǎo)線中就有0.8 ml e-通過。
答案：D
7.現(xiàn)在有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽,用氯堿工業(yè)中的離子交換膜技術(shù)原理,可電解Na2SO4溶液生產(chǎn)NaOH溶液和H2SO4溶液。下列說法中正確的是( )(導(dǎo)學(xué)號52690087)
A.陽極反應(yīng)式為2H++2e-H2↑
B.從A口出來的是H2SO4溶液
C.a是陽離子交換膜,允許H+通過
D.Na2SO4溶液從E口加入
解析：用惰性電極電解Na2SO4溶液,陽極電解得到O2和H+,陰極電解得到H2和OH-。離子交換膜將電解槽分為3個區(qū)域,Na2SO4溶液從中間區(qū)域加入,Na+通過陽離子交換膜b移向陰極室,SO42-通過陰離子交換膜a移向陽極室,這樣即可得到NaOH溶液和H2SO4溶液。陽極室和陰極室在電解開始時只需分別加入少量H2SO4溶液和NaOH溶液,以增強溶液導(dǎo)電性而又不帶入雜質(zhì)。
答案：B
能力提升
8.鋁和氫氧化鉀都是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請回答:
(1)工業(yè)冶煉鋁的化學(xué)方程式是 。
(2)鋁與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式是 。
(3)工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì),可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過),其工作原理如下圖所示。
①該電解槽的陽極反應(yīng)式是 。
②通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因 。
③除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口 (填“A”或“B”)導(dǎo)出。
解析：(3)中根據(jù)電解原理,陽極應(yīng)是OH-失電子,所以電極反應(yīng)式為4OH--4e-2H2O+O2↑,而陰極為H+放電,促進水的電離,使OH-濃度增大,所以pH增大。根據(jù)陽離子交換膜的特點,K+可從陽極區(qū)進入陰極區(qū)和OH-組成KOH,從而可在陰極區(qū)得到純的KOH,故液體應(yīng)從B口導(dǎo)出。
答案：(1)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
(2)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑
(3)①4OH--4e-2H2O+O2↑
②H+放電,促進水的電離,OH-濃度增大
③B
9.氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下:(導(dǎo)學(xué)號52690088)
依據(jù)上圖完成下列填空:
(1)工業(yè)食鹽含Ca2+、Mg2+等雜質(zhì),精制過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)如果粗鹽中SO42-含量較高,必須添加鋇試劑除去SO42-,該鋇試劑可以是 (選填“a”“b”或“c”)。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(3)在隔膜法電解食鹽水時,電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū),防止Cl2與NaOH反應(yīng);采用無隔膜電解冷的食鹽水時,Cl2與NaOH充分接觸,產(chǎn)物僅是NaClO和H2,相應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
解析：(1)精制過程中,加入Na2CO3除去Ca2+(Ca2++CO32-CaCO3↓);加入NaOH除去Mg2+[Mg2++2OH-Mg(OH)2↓],由于Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3的溶解度,所以Mg2+與OH-、CO32-混合時,主要生成Mg(OH)2沉淀。
(2)除去SO42-應(yīng)選擇Ba2+,如加入Ba(NO3)2,溶液中會引入雜質(zhì)NO3-,而加入BaCl2或Ba(OH)2均不會增加新的雜質(zhì)。
(3)如無隔膜會發(fā)生如下反應(yīng):Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,電解食鹽水溶液的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,兩反應(yīng)的化學(xué)方程式相加得NaCl+H2ONaClO+H2↑。
答案：(1)Ca2++CO32-CaCO3↓、Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
(2)ac
(3)NaCl+H2ONaClO+H2↑

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