【題目】氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖,圖中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)。完成下列填空:

(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式

(2)離子交換膜的作用為 、 。

(3)精制飽和食鹽水從圖中__________位置補(bǔ)充,氫氧化鈉溶液從圖中 位置流出。(選填a、b、cd

(4)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

(5)室溫下,0.1mol/LNaClO溶液的pH 0.1 mol/LNa2SO3溶液的pH。(選填大于、小于等于

(6)濃度均為01mol/L的N2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO32-、CO32-、HSO3-、HCO3-濃度從大到小的順序?yàn)?/span> 。

(7)聯(lián)氨(又稱肼,N2H4,無(wú)色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料;卮鹣铝袉(wèn)題:

聯(lián)氨分子的電子式為 。

實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

【答案】(1)2Cl2H2OCl2H22OH

2)阻止OH-進(jìn)入陽(yáng)極室,與Cl2發(fā)生副反應(yīng):2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;阻止陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。

3a;d;

42KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O

5大于;(6)c(SO32–)>c(CO32–)>c(HCO3)>c(HSO3)

(7)2NH3NaClO=N2H4NaClH2O

【解析】

試題分析:1)電解飽和食鹽水時(shí),溶液中的陽(yáng)離子H+在陰極得到電子變?yōu)?/span>H2逸出,使附近的水溶液顯堿性,溶液中的陰離子Cl-在陽(yáng)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。產(chǎn)生Cl2。反應(yīng)的離子方程式是2Cl2H2OCl2H22OH。

2)圖中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通,是陽(yáng)離子交換膜,可以允許陽(yáng)離子通過(guò),不能使陰離子通過(guò),這樣就可以阻止陰極溶液中的OH-進(jìn)入陽(yáng)極室,與氯氣發(fā)生反應(yīng),阻止Cl-進(jìn)入陰極室,使在陰極區(qū)產(chǎn)生的NaOH純度更高。同時(shí)可以阻止陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。

3)隨著電解的進(jìn)行,溶質(zhì)NaCl不斷消耗,所以應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)充。精制飽和食鹽水從與陽(yáng)極連接的圖中a位置補(bǔ)充,由于陰極H+不斷放電,附近的溶液顯堿性,氫氧化鈉溶液從圖中d位置流出;水不斷消耗,所以從b口不斷加入蒸餾水,從c位置流出的是稀的NaCl溶液。

4KClO3有氧化性,H2C2O4有還原性,在酸性條件下KClO3可以和草酸(H2C2O4)生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2KHSO4等物質(zhì)。則根據(jù)電子守恒及原子守恒,可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O;

5NaClO、Na2SO3都是強(qiáng)堿弱酸鹽,弱酸根離子發(fā)生水解反應(yīng),消耗水電離產(chǎn)生的H+,破壞了水的電離平衡,當(dāng)最終達(dá)到平衡時(shí),溶液中c(OH-)>c(H+),所以溶液顯堿性。形成鹽的酸越弱,鹽水解程度就越大。消耗的離子濃度越大,當(dāng)溶液達(dá)到平衡時(shí),剩余的離子濃度就越小。由于H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO,因此溶液的pH: NaClO> Na2SO3。

(6)由于電離程度:H2SO3> H2CO3>HSO3->HCO3-,濃度均為0.1 mol/L Na2SO3Na2CO3的混合溶液中,水解程度:CO32–>SO32–,所以離子濃度:SO32–>CO32–;水解產(chǎn)生的離子濃度:HCO3- > HSO3-。但是鹽水解程度總的來(lái)說(shuō)很小,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在。所以在該溶液中SO32–、CO32–、HSO3、HCO3 濃度從大到小的順序?yàn)?/span>c(SO32–)>c(CO32–)>c(HCO3)>c(HSO3)。

(7)根據(jù)氨氣的電子式可判斷肼的電子式為;次氯酸鈉的還原產(chǎn)物是氯化鈉,同時(shí)還有水生成,反應(yīng)的方程式為2NH3NaClO=N2H4NaClH2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是

A.用惰性電極電解MgCl2溶液:2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH

B.向石灰水中滴加少量Ca(HCO3)2溶液:Ca2++2HCO3+2OH=CaCO3↓+CO32-+2H2O

C.過(guò)氧化鈉與水反應(yīng):2O22-+2H2O=4OH+O2

D.一定量明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀的質(zhì)量最大時(shí)

2Ba2++4OH+Al3++2SO42-=2BaSO4↓+AlO2+2H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】AB、C、D、E、F六種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大。A是元素周期表中原子半徑最小的元素;B元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍;DA能形成兩種原子個(gè)數(shù)比分別為1:11:2的共價(jià)化合物XYD還能與E形成兩種原子個(gè)數(shù)比分別為1:112的離子化合物MN;F的最高正化合價(jià)為+6。

回答下列問(wèn)題:

(1)C元素的化學(xué)名稱為____________,F元素的化學(xué)名稱為____________

(2)Y的電子式為____________,M中陰離子的離子符號(hào)為___________。

(3)由以上六種元素中的兩種原子構(gòu)成的五核10e-分子的空間構(gòu)型是______________。

(4)用電子式表示化合物E2F的形成過(guò)程為____________________

(5)D、F的簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)高低為____________(用化學(xué)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)有AB、C三種化合物,各取40克相混合,完全反應(yīng)后,得18B、49C、還有D生成,已知D的相對(duì)分子量為106,現(xiàn)將22A11B反應(yīng),能生成D的物質(zhì)的量為 ( )

A. 1mol B. 0.5mol C. 0.275mol D. 0.25mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖為四種常見(jiàn)的分離提純方法的裝置圖。

1請(qǐng)選擇合適的裝置分離提純下列混合物,并用A、B、C、D填空

從食鹽水中提取NaCl固體

分離汽油和水

分離乙醇沸點(diǎn)為78℃和苯酚沸點(diǎn)為182℃的混合物

除去粗鹽溶液中的泥沙

2B、D裝置圖中均存在錯(cuò)誤,請(qǐng)找出來(lái)并用適當(dāng)?shù)奈淖直硎龈倪M(jìn)方案

B D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化學(xué)興趣小組擬用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng),制取并收集2瓶干燥、純凈的氯氣。為防止換集氣瓶時(shí)生成的氯氣污染空氣,設(shè)計(jì)了如下裝置:

1寫出Ⅰ裝置燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)的離子方式:

2裝置Ⅱ中盛放的藥品是飽和氯化鈉溶液,其作用是 ;裝置Ⅲ的作用是干燥氯氣,應(yīng)盛放_(tái)__________。

3實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,先 a b填“關(guān)閉”或“打開(kāi)”,下同;當(dāng)集滿一瓶氯氣時(shí),為減少換集氣瓶時(shí)氯氣的外溢,再 a b,換好集氣瓶后,繼續(xù)收集氯氣

4興趣小組的某些同學(xué)準(zhǔn)備在燒杯中加入下列溶液中的一種來(lái)吸收殘余氯氣,你認(rèn)為其中不恰當(dāng)?shù)?/span>填序號(hào) 。

A.氫氧化鈉溶液 B.濃硫酸 C.水

5氯氣是重要的化工原料,以乙烯、氯氣、氫氧化鈣和水等物質(zhì)為原料制取環(huán)氧乙烷C2H4O,教材中介紹經(jīng)典的方法包括兩部反應(yīng):

①CH2=CH2+Cl2+H2O→ClCH2CH2OH+HCl

ClCH2CH2OH+HCl+CaOH2→C2H4O+CaCl2+2H2O

根據(jù)以上兩步,求生成環(huán)氧乙烷的原子利用率為 %。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是

A. 有強(qiáng)共價(jià)鍵存在的物質(zhì)熔沸點(diǎn)一定很高

B. 液氯與水反應(yīng)破壞了分子間作用力和共價(jià)鍵

C. 離子化合物中一定含有離子鍵、一定不含共價(jià)鍵

D. 晶體NH4Cl和Na2O中的化學(xué)鍵類型完全相同

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用石墨作電極電解1 mol/L CuSO4溶液,當(dāng)c(Cu2)0.5 mol/L時(shí),停止電解,向剩余溶液中加入下列何種物質(zhì)可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)至原來(lái)狀態(tài)(  )

A. CuCO3 B. CuSO4 C. Cu(OH)2 D. CuSO4·5H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于細(xì)胞的組成元素的說(shuō)法正確的是

A.組成小麥細(xì)胞的元素在無(wú)機(jī)自然界均可找到

B.組成人體細(xì)胞的主要元素為C、H、O、N、Ca、P

C.青蛙和玉米細(xì)胞內(nèi)的元素在種類和含量上基本相同

D.組成細(xì)胞的元素有20多種,其中O是最基本的元素

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