Question

1．化學工業(yè)的發(fā)展極大地改變了人們的生活質(zhì)量．
（1）下列有關(guān)化工生產(chǎn)的一些說法不正確的是有B、C、D、K、L
A．合成氨車間能實現(xiàn)人工固氮的目的
B．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，將SO₂氧化成SO₃采用了催化劑和高溫、高壓的條件
C．電解飽和食鹽水制燒堿采用離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的Cl₂進入陽極室
D．合成的洗滌劑烷基苯磺酸鈉，結(jié)構(gòu)中的烷基應以帶有多個支鏈的為宜
E，聯(lián)合制堿法存在對設備腐蝕比較嚴重這樣的缺點
F．使用硫酸鐵凈化工業(yè)用水比使用硫酸亞鐵效果好
G．電滲析法是利用離子交換膜進行海水淡化的方法
H．海水提鎂的流程是：海水（或鹵水）→反應槽→加入石灰乳→Mg（OH）₂→加鹽酸→MgCl₂•6H₂O→MgCl₂→電解熔融MgCl₂→Mg和Cl₂．
I．以分子中只含一個碳原子的化合物為原料來合成化工原料和燃料的化學稱-碳化學
J．氣相沉積法被用來制造金剛石薄膜
K．在煉鋼，煉鐵、陶瓷、玻璃生產(chǎn)中都直接使用了石灰石
L．電解熔融的鋁鹽并使用冰晶石作催化劑制取金屬鋁
（2）聚丙烯酸鈉是一種離子交換樹脂，寫出聚丙烯酸酸鈉單體的結(jié)構(gòu)簡式CH₂=CHCOONa；
（3）從發(fā)生的化學反應分析空氣吹出法提取溴，除環(huán)境保護外，在工業(yè)生產(chǎn)中應解決的主要問題是強酸對設備的嚴重腐蝕；
（4）多晶硅主要采用SiHCl₃還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl₄的綜合利用收到廣泛關(guān)注．
①SiCl₄可制氣相白炭黑（與光導纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl₄與H₂和O₂反應，產(chǎn)物有兩種，化學方程式為SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO₂+4HCl；
②SiCl₄可轉(zhuǎn)化為SiHCl₃而循環(huán)使用．一定條件下，在2L恒容密閉容器中的反應：3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（g）?4SiHCl₃（g）
達平衡后，H₂與SiHCl₃物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為351g；
（5）采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時生成氫氣，現(xiàn)制得氯酸鈉213.0g，生成氫氣134.4L（標準狀況）．

Answer 1

分析 （1）A．游離態(tài)的氮氣和與氫氣在人為條件下發(fā)生反應生成化合態(tài)；
B．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，采用的是常壓；
C．電解飽和食鹽陰極產(chǎn)生氫氣；
D．支鏈很難被細菌降解而使水體污染；
E．氯化銨屬于強酸弱堿鹽，水解顯酸性；
F．硫酸亞鐵具有強的還原性，容易被氧化；
G．電滲析法是指：利用電場的作用，強行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位濃度大為下降，從而制得淡水的方法；
H．海水提鎂是將海水中的鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀分離，然后轉(zhuǎn)華為氯化鎂，電解熔融的氯化鎂得到鎂單質(zhì)；
I．依據(jù)碳化學的概念判斷解答；
J．化學氣相沉積法制造金剛石薄膜的原理為：CH₄$\stackrel{一定條件下}{→}$C（金剛石）+2H₂；
K．煉鋼使用的生石灰，生石灰是煉鋼的造渣劑之一；
L．電解熔融的氧化鋁制取鋁；
（2）聚丙烯酸鈉是丙烯酸鈉加聚反應的產(chǎn)物，單體為丙烯酸鈉；
（3）溴與二氧化硫反應生成具有腐蝕性的氫溴酸和硫酸；
（4）①SiCl₄與H₂和O₂反應，產(chǎn)物有兩種，光導纖維的主要成分是SiO₂，H、Cl元素必在另一產(chǎn)物中，H、Cl元素結(jié)合成HCl，然后配平即可；
②利用三段式，根據(jù)平衡時H₂與SiHCl₃物質(zhì)的量濃度，求出的起始物質(zhì)的量，再根據(jù)2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，求出理論上消耗純NaCl的質(zhì)量；
（5）根據(jù)得失電子守恒，NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO₃所失去的電子等于H₂O轉(zhuǎn)化為H₂所得到的電子，由氯酸鈉的質(zhì)量求出氯酸鈉的物質(zhì)的量，進而求出NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO₃所失去的電子的物質(zhì)的量，最后求出生成氫氣在標準狀況下的體積．

解答 解：（1）A．游離態(tài)的氮氣和與氫氣在人為條件下發(fā)生反應生成化合態(tài)，屬于人工固氮，故正確；
B．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，采用的是常壓，常壓下轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，故B錯誤；
C．電解飽和食鹽水陰極產(chǎn)生的是氫氣，不是氯氣，故C錯誤；
D．支鏈很難被細菌降解而使水體污染，故D錯誤；
E．氯化銨屬于強酸弱堿鹽，水解顯酸性，容易腐蝕設備，故E正確；
F．硫酸亞鐵具有強的還原性，容易被氧化，故F正確；
G．電滲析法是指：利用電場的作用，強行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位濃度大為下降，從而制得淡水的方法，故G正確；
H．海水提鎂的流程是：海水（或鹵水）→反應槽→加入石灰乳→Mg（OH）₂→加鹽酸→MgCl₂•6H₂O→MgCl₂→電解熔融MgCl₂→Mg和Cl₂，故H正確；
I．碳化學的概念：以分子中只含一個碳原子的化合物為原料來合成化工原料和燃料的化學稱-碳化學，故I正確；
J．化學氣相沉積法制造金剛石薄膜的原理為：CH₄$\stackrel{一定條件下}{→}$C（金剛石）+2H₂，故J正確；
K．煉鋼使用的生石灰，生石灰是煉鋼的造渣劑之一，故K錯誤；
L．電解熔融的氧化鋁制取鋁，故L錯誤；
錯誤的選項為：B、C、D、K、L；
故答案為：B、C、D、K、L；
（2）聚丙烯酸鈉是丙烯酸鈉加聚反應的產(chǎn)物，則單體為丙烯酸鈉，結(jié)構(gòu)簡式為：CH₂=CHCOONa，
故答案為：CH₂=CHCOONa；
（3）溴與二氧化硫發(fā)生反應：Br₂+SO₂+2H₂O═H₂SO₄+2HBr，硫酸與氫溴酸都是強酸，所以工業(yè)生產(chǎn)中應解決的主要問題是反應生成了兩種強酸，易腐蝕設備，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；強酸對設備的嚴重腐蝕；
（4））①SiCl₄與H₂和O₂反應，產(chǎn)物有兩種，光導纖維的主要成分是SiO₂，H、Cl元素必在另一產(chǎn)物中，H、Cl元素結(jié)合成HCl，然后配平即可．
發(fā)生的化學方程式為：SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO₂+4HCl；
故答案為：SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO₂+4HCl；
②設 起始時氫氣的物質(zhì)的量為n，反應中消耗氫氣的物質(zhì)的量為2x，則
由3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）4SiHCl₃（g）
起始量（mol） n 0
變化量（mol） 2x 4x
平衡量（mol） n-2x 4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol，x=0.1mol，
n-2x=0.140mol/L×20L=2.8mol，n=3.0mol，
由2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，
2×58.5 1
m（NaCl） 3.0mol
m（NaCl）=2×58.5×3.0=351g；
故答案為：351g；
（5）由NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO₃，失去電子數(shù)為6，H₂O轉(zhuǎn)化為H₂，得到的電子數(shù)為2，設產(chǎn)生的H₂體積為VL，依據(jù)得失電子守恒可知：
$\frac{213g}{106.5g/mol}$×6mol=$\frac{V}{22.4L/mol}$×2
解得：V=134.4L，
故答案為：134.4．

點評 本題為綜合題，涉及知識點非常多，題目難度較大，易錯點為（4）（5）題，明確電解原理，結(jié)合氧化還原反應規(guī)律即可解答，注意相關(guān)知識的積累．