精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

【題目】【化學—選修2:化學與技術】氯堿工業(yè)是最基本的化學工業(yè)之一，離子膜電解法為目前普遍使用的生產方法，其生產流程如右圖所示：

（1）該流程中可以循環(huán)的物質是 。

（2）電解法制堿的主要原料是飽和食鹽水，由于粗鹽水中含有Ca2+、Mg2+、SO等無機雜質，所以在進入電解槽前需要進行兩次精制，得到精制飽和食鹽水。

①第一次精制過程中所加除雜試劑順序不合理的是

A．BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl B．BaCl2、Na2CO3、NaOH、HCl

C．NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl D．Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl

②一次精制后的食鹽水仍會有少量的Ca2+、Mg2+，需要送入陽離子交換塔進行二次精制，若不經過二次精制，直接進入離子膜電解槽，這樣會產生什么后果 。

（3）右圖是工業(yè)上電解飽和食鹽水的離子交換膜電解槽示意圖（陽極用金屬鈦網制成，陰極由碳鋼網制成），則A處產生的氣體是 ，F(xiàn)電極的名稱是 。電解總反應的離子方程式為 。

（4）從陽極槽出來的淡鹽水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8％～9％的亞硫酸鈉溶液將其徹底除去，該反應的化學方程式為 。

（5）已知在電解槽中，每小時通過1 A的直流電理論上可以產生1.492 g的燒堿，某工廠用300個電解槽串聯(lián)生產8 h，制得32%的燒堿溶液(密度為1.342 t/m3)113 m3，電解槽的電流強度1.45 ×104 A，該電解槽的電解效率為 （保留兩位小數）。

【答案】（1）氯化鈉、氫氧化鈉（2）①D；②用試劑處理后的鹽水中還含有少量Mg2+、Ca2+，堿性條件下會生成沉淀，損害離子交換膜。（3）Cl2；陰極；2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－

（4）Na2SO3＋Cl2＋H2O＝Na2SO4＋2HCl；（5）93.46%

【解析】

試題分析：（1）從題給工藝流程圖可判斷，未電解的NaCl和產物NaOH可以循環(huán)使用。

（2）Ca2＋用碳酸鈉除去，Mg2＋用氫氧化鈉除去，SO42－用氯化鋇除去，最后加入鹽酸酸化。但由于過量的氯化鋇要用碳酸鈉來除，所以碳酸鈉必需放在氯化鋇的后面，而氫氧化鈉可以隨意調整,答案選D。由于用試劑處理后的鹽水中還含有少量Mg2+、Ca2+，堿性條件下會生成沉淀，損害離子交換膜，所以若食鹽水不經過二次精制就直接進入離子膜電解槽，堿性條件下會生成沉淀，損害離子交換膜。

（3）圖中Na+由左側通過離子交換膜進入右側，說明F電極為H+放電，是陰極，B處產生的氣體是H2；E電極是陽極，溶液中氯離子放電產生氯氣，則A處產生氯氣。電解總反應的離子方程式為2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。

（4）溶解氯與亞硫酸鈉溶液反應，Cl2變成Cl-，亞硫酸鈉變成硫酸鈉，反應的化學方程式為Na2SO3＋Cl2＋H2O＝Na2SO4＋2HCl。

（5）該電解槽的電解效率＝.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】【化學—選修5有機化學基礎】有機化合物M是一種香料，工業(yè)上用烴A與苯的同系物E為主要原料，按下列路線合成：

已知：

①RCHO＋CH3COOR＇RCH＝CHCOOR＇；

②A在標準狀況下的密度為1.25g/L。

回答下列問題：

（1）A的名稱是_______；H中官能團的名稱是 。

（2）E分子中最多有____個原子在同一個平面上；M的結構簡式為 。

（3）D＋G→I的化學方程式 ，反應類型為_______。

（4）F→G的反應條件是___________；檢驗C中官能團的試劑是______________。

（5）滿足以下條件的I的同分異構體有 種（不考慮立體異構）。

①能與碳酸氫鈉溶液反應生成CO2；②苯環(huán)上的一氯代物只有兩種。

其中核磁共振氫譜為4組峰，且峰面積之比為6∶2∶1∶1的為 （寫結構簡式）。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】普魯卡因M [結構簡式為]可用作臨床麻醉劑，熔點約為60 ℃。它的一條合成路線如下圖所示（部分反應試劑和條件已省略）：

已知：Ⅰ．B和乙醛互為同分異構體，的結構不穩(wěn)定；

Ⅱ． ；

Ⅲ． 。

請回答下列問題：

（1）E所含官能團的名稱是 ；B的結構簡式的 。

（2）比A多兩個碳原子，且一氯代物只有3種的A的同系物的名稱是 。

（3）下列說法正確的是 。

A．M分子中含有堿性基團氨基，能與鹽酸發(fā)生反應，臨床上常用M的鹽酸鹽作麻醉劑

B．題中的“混酸”是將濃硫酸緩慢加入濃硝酸中并不斷攪拌而得的混合物

C．①、③屬于加反應；②、④、⑤屬于取代反應

D．反應①原子利用率達100%，生成的C通過加聚反應可直接生成高聚物聚苯乙烯，是一種綠色環(huán)保的工藝流程

（4）寫出反應④的化學方程式 。

（5）寫出一種同時滿足下列條件的D的同分異構體的結構簡式 。

①能與碳酸氫鈉溶液反應 ②含有—NH2 ③苯環(huán)上有2種不同環(huán)境的氫原子

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無需氣體存儲裝置等優(yōu)點。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質。下列關于該燃料電池的敘述正確的是（ ）

A. 電子從右側電極經過負載后流向左側電極

B. 負極發(fā)生的電極反應式為：N2H4- 4e-=N2+4H+

C. 該燃料電池的電極材料應采用多孔導電材料，以提高電極反應物質在電極表面的吸附量，并使它們與電解質溶液充分接觸

D. 該燃料電池持續(xù)放電時．K+從負極向正極遷移，因而離子交換膜需選用陽離子交換膜

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】實驗室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛（實驗裝置見下圖，相關物質的物理性質見附表）。

其實驗步驟為：

步驟1：將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3、1，2－二氯乙烷和苯甲醛（5.3g）充分混合后，升溫至60℃，緩慢滴加經濃硫酸干燥過的液溴，保溫反應一段時間，冷卻。

步驟2：將反應混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中，攪拌、靜置、分液。有機相用10%NaHCO3溶液洗滌。

步驟3：經洗滌的有機相加入適量無水硫酸鈣固體，放置一段時間后過濾。

步驟4：為了防止間溴苯甲醛因溫度過高被氧化，把步驟3處理得到的間溴苯甲醛加入少量鋅粉，同時采用某種技術，收集相應餾分，其中收集到間溴苯甲醛為3.7g 。

（1）實驗裝置中采用的加熱方式為_______，冷凝管的作用為_______，錐形瓶中的試劑應為________。

（2）步驟1所加入的無水AlCl3的作用為_________。

（3）步驟2中用10%NaHCO3溶液洗滌有機相，是為了除去溶于有機相的______(填化學式)。

（4）步驟3中加入的無水硫酸鈣固體的目的是_______________。

（5）步驟4中，某種技術為__________________。

（6）本實驗所得到的間溴苯甲醛產率是_______________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】苯乙烯是生產塑料和合成橡膠的重要基本有機原料，乙苯催化脫氫法是目前國內外生產苯乙烯的主要方法，其化學方程式為：

（1）升高反應溫度，其轉化率________，反應速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

（2）等溫、等壓下，通入惰性氣體(如水蒸氣)能提高反應的轉化率，其原因是________。

（3）通入水蒸氣可延續(xù)催化劑Fe2O3被還原而失活，其原因是________(用化學平衡原理解釋)。

（4）一定條件下，在體積不變的密閉容器中，反應過程中各物質濃度隨時間變化的關系如下圖所示。在t1時刻加入H2，t2時刻再次達到平衡。回答下列問題：

①物質X為__________，判斷理由是__________；

②t2時刻，苯乙烯的濃度為______molL-1；

③t1-t2時間段內，乙苯的反應速率為_______molL-1min-1；

（5）溫度T下，已知H2和苯乙烯的燃燒熱△H分別為-290kJmol-1和-4400kJmol-1，則乙苯的燃燒熱為△H_______kJmol-1。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】氮及其化合物在工業(yè)生產和國防建設中有廣泛應用�；卮鹣铝袉栴}：

（1）氮氣性質穩(wěn)定，可用作保護氣。請用電子式表示氮氣的形成過程：

。

（2）聯(lián)氨(N2H4)是一種還原劑。已知：H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol。試結合下表數據，寫出N2H4 (g)燃燒熱的熱化學方程式： 。

化學鍵

N—H

N—N

N=N

N≡N

O=O

O—H

鍵能(kJ/mol)

390.8

193

418

946

497.3

462.8

（3）KCN可用于溶解難溶金屬鹵化物。將AgI溶于KCN溶液中，形成穩(wěn)定的Ag(CN)2—，該轉化的離子方程式為： 。若已知Ksp(AgI)=1.5×10—16，K穩(wěn)[Ag(CN)2—]=1.0×10-21，則上述轉化方程式的平衡常數K= 。(提示：K穩(wěn)越大，表示該化合物越穩(wěn)定)

（4）氨的催化氧化用于工業(yè)生產硝酸。該反應可設計成新型電池，試寫出堿性環(huán)境下，該電池的負極電極反應式： 。

（5）將某濃度的NO2氣體充入一恒容絕熱容器中，發(fā)生反應2NO2 N2O4其相關圖像如下。

①0~3s時v(NO2)增大的原因是 。

②5s時NO2轉化率為 。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】回答下列問題：

（1）下圖為四種粒子的結構示意圖，完成以下填空：

A． B. C． D．

屬于陽離子結構的粒子是________(填字母序號，下同)；A粒子的半徑________B粒子的半徑(填“>”、“<”或“=”)。

（2）有機物M經過太陽光光照可轉化成N，轉化過程如下：

ΔH ＝ +88.6 kJ·mol－1

則M、N相比，較穩(wěn)定的是____________。

（3） 由氫氣和氧氣反應生成1 mol水蒸氣放出熱量241.8 kJ，寫出該反應的熱化學方程式為：_____________________________________________________。

（4）一定溫度下在某定容容器中發(fā)生反應：2A(g)＋3B(g)2C(g)，開始時，A的濃度為2 mol·L－1，B的濃度為4 mol·L－1，2 min后，A的濃度減少0.8 mol·L－1，則

① v(B)＝____________，v(C)＝__________。

② 在2 min末，C的濃度是__________，B的濃度是____________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某同學設計下列實驗，來研究硫酸和硝酸的性質。

實驗一：在一支試管中放入一塊很小的銅片，再加入2 mL濃硫酸，然后把試管固定在鐵架臺上。把一小條蘸有品紅溶液的濾紙放入帶有單孔橡皮塞的玻璃管中。塞緊試管口，在玻璃管口處纏放一團蘸有Na2CO3溶液的棉花。給試管加熱，觀察現(xiàn)象。當試管中的液體逐漸透明時，停止加熱。待試管中的液體冷卻后，將試管中的液體慢慢倒入另一支盛有少量水的試管中，觀察現(xiàn)象。

回答下列問題：

（1）a處反應的化學方程式為________________________________，計算放出112 mL氣體(標準狀況)，轉移電子的物質的量為________________。

（2）試管中的液體反應一段時間后，b處濾紙條的變化為________________________。

待試管中反應停止后，給玻璃管放有蘸過品紅溶液的濾紙?zhí)幬⑽⒓訜�，濾紙條的變化為__________________________________________________________________。

實驗二：為了證明銅與稀硝酸反應產生一氧化氮，某同學設計了一個實驗，其裝置如下圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。A為注射器，B為兩端長短不等的U形管，C是裝有NaOH溶液的燒杯，D處是繞成螺旋狀的銅絲，K1、K2是止水夾。

（1）實驗時，為在D處收集到NO，以便觀察顏色，必須事先在A中吸入一定量的空氣。然后__________K1(“關閉”或“打開”)，從U形管左端注入稀硝酸，當看到________________________現(xiàn)象可以確定U形管中空氣已被趕盡。

（2）然后給裝置B微微加熱，在裝置D處產生無色氣體，其反應的離子方程式為：

________________________________________________________________________。

（3）如何證明D處聚集的是NO而不是H2?

________________________________________________________________________。

（4）實驗現(xiàn)象觀察完畢，關閉止水夾K1，打開止水夾K2，在重力作用下，U形管右端的紅棕色混合氣體被酸液壓入NaOH溶液中吸收，消除了環(huán)境污染。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案