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    4．氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：

    （1）该流程中可以循环的物质是氯化钠、氢氧化钠．
    （2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，得到精制饱和食盐水．
    ①第一次精制过程中所加除杂试剂顺序不合理的是D
    A．BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl            B．BaCl2、Na2CO3、NaOH、HCl
    C．NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl             D．Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl
    ②一次精制后的食盐水仍会有少量的Ca2+、Mg2+，需要送入阳离子交换塔进行二次精制，若不经过二次精制，直接进入离子膜电解槽，这样会产生什么后果用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜．
    （3）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成），则A处产生的气体是H2，F电极的名称是阳极．电解总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-．
    （4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%～9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl．
    （5）已知在电解槽中，每小时通过1A的直流电理论上可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8h，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342t/m3）113m3，电解槽的电流强度1.45×104A，该电解槽的电解效率为93.45%（保留两位小数）．

    分析 （1）根据工艺流程图结合电解工艺的原料以及产物知识来判断；
    （2）①除去钙离子选用碳酸钠溶液、除去镁离子选用氢氧化钠溶液、除去硫酸根离子选用氯化钡溶液，为了保证将杂质除尽，所加试剂必须过量，为了不引进新的杂质，应该先加入氢氧化钠，然后加入氯化钡，再加入碳酸钠，最后加热盐酸；加入的每种试剂必须过量，保证将所有杂质都能除去，反应完采用加热方法，除去剩余的氯化氢；
    ②根据处理后的盐水中还含有少量杂质离子对装置的影响角度来回答；
    （3）电解池中，阳离子移向阴极，根据电极反应确定产物，根据电解池的工作原理来书写方程式；
    （4）氯气具有氧化性，能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠；
    （5）计算生成NaOH的质量，根据理论耗电量和实际耗电量计算．

    解答 解：（1）根据工艺流程图结中用到的原料以及产物，可以知道氯化钠、氢氧化钠是可以循环使用的，故答案为：氯化钠、氢氧化钠；
    （（2）①先加入足量的NaOH，除去镁离子；然后加入过量BaCl2，除去SO42-、CO32-；再加入过量Na2CO3 除去Ca2+和过量的Ba2+；过滤后，滤液中加入过量的盐酸，除去溶液中剩余的碳酸根和氢氧化钠中的氢氧根，最后加热除去剩余的氯化氢，也可先加BaCl2，再加入NaOH，但应保证，最后依次加入Na2CO3、HCl，为了将多余的杂质除掉，碳酸钠必须放在氯化钡的后面，故D错误，
    故答案为：D；
    ②处理后的盐水中还含有少量杂质离子Mg2+、Ca2+，碱性条件下会生成沉淀，对装置中的交换膜产生影响，
    故答案为：用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜；
    （3）电解池中，阳离子钠离子移向阴极，所以B是电源的负极，A是正极，E是阳极，在阴极上产生的是氢气，电解饱和食盐水的原理方程式为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-，故答案为：H2；阳极；2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-；
    （4）氯气具有氧化性，能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，即Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl，故答案为：Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl；
    （5）烧碱溶液质量为1.342×103kg/m3×113m3=1.516×105kg，
    m（NaOH）=1.516×105kg×32%=4.85×104kg，
    则理论上需要电流量为$\frac{4.85×{10}^{7}g}{1.492g}$=3.252×107A，
    则实际上耗电量为1.45×104A×8×300=3.48×107A，
    该电解槽的电解效率为$\frac{3.252}{3.48}$×100%=93.45%，
    故答案为：93.45%．

    点评 本题以氯碱工业为载体，考查学生生化学工艺流程题的解题方法知识，注意电解池的工作原理的灵活应用是关键，难度不大．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．下列说法不正确的是（　　）
    A．常见的周期表中，共有七个周期，三个短周期、四个长周期
    B．元素周期表有7个主族，7个副族，1个0族，1个Ⅷ族，共16纵行
    C．短周期元素，是指一、二、三周期，分别有2、8、8种元素
    D．ⅠA中的金属元素，称为碱金属元素，ⅦA元素又称为卤族元素

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列离子方程式中正确的是（　　）
    A．将碳酸钙加入到盐酸中：CO32-+2H+=CO2↑+H2O
    B．金属钾与水反应：K+H2O=K++OH-+H2↑
    C．向稀硝酸中加入少量铜屑：Cu+4H++NO3-=Cu2++2H2O+NO↑
    D．向偏铝酸钠溶液中通过量CO2：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列含有非极性键的化合物是（　　）
    A．MgCl2B．Na2O2C．H2OD．N2

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    19．已知：实验室制乙烯的装置如图：

    实验步骤如下：
    a．如图连接好装置，检验气密性
    b．添加药品，点燃酒精灯
    c．观察实验现象：高锰酸钾溶液和溴水颜色逐渐褪去，烧瓶内液体渐渐变黑，能闻到刺激性气味
    d．…
    （1）写出实验室制取乙烯的化学反应方程式：CH3CH2OH$→_{△}^{170℃}$CH2=CH2↑+H2O；
    （2）分析：甲认为使二者褪色的是乙烯，乙认为有副反应，不能排除另一种酸性气体的作用．
    ①根据甲的观点，写出乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子反应方程式：5CH2=CH2+12MnO4-+36H+=12Mn2++10CO2↑+28H2O；
    ②为进一步验证使酸性高锰酸钾溶液褪色的是乙烯，在A、B间增加下列 装有某种试剂的洗气瓶：
    D中盛装的试剂是a，E中盛装的试剂是c；（填序号）
    a．NaOH溶液 b．稀H2SO4溶液
    c．品红试液 d．溴的四氯化碳溶液
    （3）乙烯使溴水褪色，丙同学认为是加成反应，丁同学认为是取代反应，请设计一个简单实验验证哪个同学正确：测定反应前后溴水的PH值，若PH值变大，则为加成反应，若PH值变小则为取代反应．
    （4）H2SO4在这个反应中做催化剂，有种观点认为其催化过程可分三步简单表示如下：
    ①a．烊盐的生成：CH3CH2OH+H2SO4→CH3CH2O+H2（烊盐）+HSO4-
    b．乙基正离子的生成：CH3CH2O+H2→CH3CH2++H2O
    c．乙烯的生成：CH3CH2++HSO4-→CH2=CH2↑+H2SO4
    ②关于浓硫酸的催化作用，下列叙述正确的是BC．
    A．降低了反应的焓变
    B．增大了反应的速率
    C．降低了反应的活化能
    D．增大了反应的平衡常数．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．甲、乙、丙、丁、戊、己均为元素周期表中前20号元素，它们原子序数依次增大．已知甲与乙，丙、丁与戊分别位于同一周期：甲原子最外层电子数是次外层的3倍；乙、丙、丁简单离子的核外电子排布相同，这三种元素按6：3：1的原子个数比可形成一种离子晶体W；丙与戊可形成常见离子晶体X，甲与己可形成常见离子晶体Y，且X和Y电子数相同．
    （1）元素甲基态原子的电子排布式：1s22s22p4．
    （2）比较元素丙和元素戊的第一电离能：丙＜戊（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （3）W的化学式为Na3AlF6．
    （4）①写出工业冶铁丁单质的化学反应方程式2Al2O3（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O2↑．
    ②晶体X、Y的晶格能分别为786kJ/mol、3401kJ/mol，请简单说明两者晶格能相差较大的主要原因是：晶格能与离子电荷呈正比，电荷越多，晶格能越大，钙、氧离子电荷分别大于钠、氯离子电荷．
    （5）元素乙与己也可能形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：
    ①元素己的离子在晶体中的配位数为8；
    ②乙与己形成的离子化合物的电子式为；
    ③若该离子晶体的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞的边长是$\root{3}{\frac{312}{d{N}_{A}}}$cm．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    1．某学生为了探究钠与CO2的反应，利用如图装置进行实验．（已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd）
    （1）请将图各装置连接完整（填写装置中字母）：c接f，g接d，e接a（或b），
    b（或a）接h．
    （2）若用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2，在加稀盐酸时，发现CaCO3与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是ABD．
    A．NaNO3溶液          B．CCl4          C．苯          D．稀硝酸
    （3）检查装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO2充满整个装置，当观察到装置⑤中澄清石灰水变浑浊时再点燃酒精灯．
    （4）反应过程中CO2足量，假如反应过程中有下列两种情况，分别写出两种情况下钠与CO2反应的化学方程式．
    Ⅰ．装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀，装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体．2Na+2CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO．
    Ⅱ．装置①中钠的质量为0.46g，充分反应后，将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL（标准状况）CO2气体，且溶液中还有固体残留．4Na+3CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2CO3+C．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    18．含有10个电子八种微粒（离子或分子）分别用A+、B-、C2-、D、E和F表示，请回答：
    （1）A元素是钠、B元素是氟、C元素是氧 （用元素名称表示）
    （2）D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是HF
    （3）E是有两种元素组成的三原子分子，其分子式是H2O，电子式
    （4）F分子中含有4个原子，其分子式是NH3
    （5）若A+、B-为原子团，在溶液中加热能反应，则离子方程式：NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列各图象的说法中正确的是（　　）
    A．图①表示将NaOH溶液滴入Ba（HCO3）2溶液中
    B．图②表示反应物的总键能小于生成物的总键能
    C．图③表示25℃时，0.1mol/L盐酸滴入20mL0.1mol/LNaOH溶液中，溶液的pH随加入酸体积的变化曲线
    D．图④表示一定条件下的反应2SO2（g）+O2?2SO3（g）△H＜0，t2时刻改变的条件可能是降低温度或缩小容器体积

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