Question

1．化学工业的发展极大地改变了人们的生活质量．
（1）下列有关化工生产的一些说法不正确的是有B、C、D、K、L
A．合成氨车间能实现人工固氮的目的
B．工业上生产硫酸时，将SO₂氧化成SO₃采用了催化剂和高温、高压的条件
C．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl₂进入阳极室
D．合成的洗涤剂烷基苯磺酸钠，结构中的烷基应以带有多个支链的为宜
E，联合制碱法存在对设备腐蚀比较严重这样的缺点
F．使用硫酸铁净化工业用水比使用硫酸亚铁效果好
G．电滲析法是利用离子交换膜进行海水淡化的方法
H．海水提镁的流程是：海水（或卤水）→反应槽→加入石灰乳→Mg（OH）₂→加盐酸→MgCl₂•6H₂O→MgCl₂→电解熔融MgCl₂→Mg和Cl₂．
I．以分子中只含一个碳原子的化合物为原料来合成化工原料和燃料的化学称-碳化学
J．气相沉积法被用来制造金刚石薄膜
K．在炼钢，炼铁、陶瓷、玻璃生产中都直接使用了石灰石
L．电解熔融的铝盐并使用冰晶石作催化剂制取金属铝
（2）聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸酸钠单体的结构简式CH₂=CHCOONa；
（3）从发生的化学反应分析空气吹出法提取溴，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀；
（4）多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用收到广泛关注．
①SiCl₄可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高溫下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiO₂+4HCl；
②SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用．一定条件下，在2L恒容密闭容器中的反应：3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（g）?4SiHCl₃（g）
达平衡后，H₂与SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为351g；
（5）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0g，生成氢气134.4L（标准状况）．

Answer 1

分析 （1）A．游离态的氮气和与氢气在人为条件下发生反应生成化合态；
B．工业上生产硫酸时，采用的是常压；
C．电解饱和食盐阴极产生氢气；
D．支链很难被细菌降解而使水体污染；
E．氯化铵属于强酸弱碱盐，水解显酸性；
F．硫酸亚铁具有强的还原性，容易被氧化；
G．电渗析法是指：利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位浓度大为下降，从而制得淡水的方法；
H．海水提镁是将海水中的镁离子转化为氢氧化镁沉淀分离，然后转华为氯化镁，电解熔融的氯化镁得到镁单质；
I．依据碳化学的概念判断解答；
J．化学气相沉积法制造金刚石薄膜的原理为：CH₄$\stackrel{一定条件下}{→}$C（金刚石）+2H₂；
K．炼钢使用的生石灰，生石灰是炼钢的造渣剂之一；
L．电解熔融的氧化铝制取铝；
（2）聚丙烯酸钠是丙烯酸钠加聚反应的产物，单体为丙烯酸钠；
（3）溴与二氧化硫反应生成具有腐蚀性的氢溴酸和硫酸；
（4）①SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是SiO₂，H、Cl元素必在另一产物中，H、Cl元素结合成HCl，然后配平即可；
②利用三段式，根据平衡时H₂与SiHCl₃物质的量浓度，求出的起始物质的量，再根据2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，求出理论上消耗纯NaCl的质量；
（5）根据得失电子守恒，NaCl转化为NaClO₃所失去的电子等于H₂O转化为H₂所得到的电子，由氯酸钠的质量求出氯酸钠的物质的量，进而求出NaCl转化为NaClO₃所失去的电子的物质的量，最后求出生成氢气在标准状况下的体积．

解答 解：（1）A．游离态的氮气和与氢气在人为条件下发生反应生成化合态，属于人工固氮，故正确；
B．工业上生产硫酸时，采用的是常压，常压下转化率已经很高，故B错误；
C．电解饱和食盐水阴极产生的是氢气，不是氯气，故C错误；
D．支链很难被细菌降解而使水体污染，故D错误；
E．氯化铵属于强酸弱碱盐，水解显酸性，容易腐蚀设备，故E正确；
F．硫酸亚铁具有强的还原性，容易被氧化，故F正确；
G．电渗析法是指：利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位浓度大为下降，从而制得淡水的方法，故G正确；
H．海水提镁的流程是：海水（或卤水）→反应槽→加入石灰乳→Mg（OH）₂→加盐酸→MgCl₂•6H₂O→MgCl₂→电解熔融MgCl₂→Mg和Cl₂，故H正确；
I．碳化学的概念：以分子中只含一个碳原子的化合物为原料来合成化工原料和燃料的化学称-碳化学，故I正确；
J．化学气相沉积法制造金刚石薄膜的原理为：CH₄$\stackrel{一定条件下}{→}$C（金刚石）+2H₂，故J正确；
K．炼钢使用的生石灰，生石灰是炼钢的造渣剂之一，故K错误；
L．电解熔融的氧化铝制取铝，故L错误；
错误的选项为：B、C、D、K、L；
故答案为：B、C、D、K、L；
（2）聚丙烯酸钠是丙烯酸钠加聚反应的产物，则单体为丙烯酸钠，结构简式为：CH₂=CHCOONa，
故答案为：CH₂=CHCOONa；
（3）溴与二氧化硫发生反应：Br₂+SO₂+2H₂O═H₂SO₄+2HBr，硫酸与氢溴酸都是强酸，所以工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸，易腐蚀设备，
故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；强酸对设备的严重腐蚀；
（4））①SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是SiO₂，H、Cl元素必在另一产物中，H、Cl元素结合成HCl，然后配平即可．
发生的化学方程式为：SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiO₂+4HCl；
故答案为：SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiO₂+4HCl；
②设 起始时氢气的物质的量为n，反应中消耗氢气的物质的量为2x，则
由3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）4SiHCl₃（g）
起始量（mol） n 0
变化量（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$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，
2×58.5 1
m（NaCl） 3.0mol
m（NaCl）=2×58.5×3.0=351g；
故答案为：351g；
（5）由NaCl转化为NaClO₃，失去电子数为6，H₂O转化为H₂，得到的电子数为2，设产生的H₂体积为VL，依据得失电子守恒可知：
$\frac{213g}{106.5g/mol}$×6mol=$\frac{V}{22.4L/mol}$×2
解得：V=134.4L，
故答案为：134.4．

点评 本题为综合题，涉及知识点非常多，题目难度较大，易错点为（4）（5）题，明确电解原理，结合氧化还原反应规律即可解答，注意相关知识的积累．