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11.工业上利用离子膜电解偏铝酸钠溶液制备高品质的氢氧化铝,装置如图所示(a、b为电源的电极):该电池的总反应方程式为:4NaAlO2+10H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 4Al(OH)3↓+4NaOH+O2↑+2H2↑.电解池阳极室发生的电极反应式是4AlO2-+6H2O-4e-=4Al(OH)3↓+O2↑,该离子膜为阳离子交换膜(填“阴”或“阳”)

分析 根据图示b电极上生成氧气知道,b电极是阳极,阳极发生失电子的氧化反应;在阴极上减少氢离子,氢氧根离子浓度增加,为在阴极获得氢氧化铝,应该让铝离子移向阴极;

解答 解:根据图示b电极上生成氧气知道,b电极是阳极,电极反应为:4AlO2-+6H2O-4e-=4Al(OH)3↓+O2↑;在阴极上减少氢离子,氢氧根离子浓度增加,为在阴极获得氢氧化铝,应该让铝离子移向阴极,所以该电池使用时应选择阳离子交换膜,让铝离子通过;故答案为:4AlO2-+6H2O-4e-=4Al(OH)3↓+O2↑;阳;

点评 本题考查学生电解池的工作原理以及电极反应式的书写等知识,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:解答题

1.(1)物质的转化关系如图1所示,其中甲可由两种单质直接化合得到,乙为金属单质,F的溶液中只含一种溶质,G为酸,乙在G的浓溶液中发生钝化.有的反应可能在水溶液中进行,有的反应中反应物和生成物未全部给出,反应条件也未注明.

若用两根玻璃棒分别蘸取A、G的浓溶液并使它们接近,有大量白烟生成;甲为一种淡黄色固体,D、F的溶液均呈碱性.则
①1.7g A与O2反应生成气态的B和C时放出22.67kJ热量,写出该反应的热化学方程式:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-906.8kJ/mol.
②B与甲反应的离子方程式是 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑.
③D的水溶液和F的水溶液中由水电离出的c(OH-)(d)(填字母序号).
(a).前者大    (b).后者大     (c).一样大    (d).不知浓度,无法比较
(2)将烧碱吸收H2S后的溶液加入如图2所示的电解池的阳极区进行电解.电解过程中阳极区发生如下反应:S2--2e-═S、(x-1)S+S2-═Sx2-
①写出电解时阴极的电极反应式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成Sx2-+2H+=(x-1)S↓+H2S↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.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(或NaCl、NaOH).
(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,写出一次精制中发生的离子方程式Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,若食盐水不经过二次精制,仍会有少量的Ca2+、Mg2+直接进入离子膜电解槽,这样产生什么后果是少量Mg2+、Ca2+在电解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B处产生的气体是H2,E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1安培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8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342吨/m3)113m3,电解槽的电流强度1.45×104A,该电解槽的电解效率为93.46%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.绿色化学是“预防污染”的根本手段,它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在化工生产各个环节中都实现净化和无污染.
(1)下列各项符合“绿色化学”要求的是D.
A.处理废弃物   B.治理污染点
C.减少有毒物   D.杜绝污染源
(2)在我国西部大开发中,某地为筹建一大型化工基地,征集到下列方案,其中你认为可行的是BD.
A.建在西部干旱区可以脱贫致富
B.应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区
C.企业有权自主选择厂址
D.不宜建在人口稠密的居民区
(3)某化工厂排放的污水中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+四种离子.某同学设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案.

在能制得纯铜的方案中,哪一步操作会导致环境污染?第③步.应增加哪些措施防止污染增加冷凝回收装置.

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6.短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为13.Z原子的最外层电子数是X原子内层电子数的3倍,也是Y原子最外层电子数的3倍.X与Y、Z位于相邻的周期.下列说法正确的是(  )
A.X的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
B.元素Z位于元素周期表的第3周期Ⅵ族
C.Y形成的单质能在二氧化碳中燃烧
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16.下列有关颜色变化错误的是(  )
A.在FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液变成血红色
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D.用50mL针筒抽取30mL红棕色的NO2气体并封住注射孔,当用力推压活塞,压缩针筒中的气体(此过程不考虑温度变化),气体颜色逐渐变深

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3.已知Ksp(AB2)=4.2×10-8,Ksp(AC)=3.0×10-15,在存在AB2、AC固定的饱和的混合溶液中,测得c(C2-)=1.8×10-13 mol/L,则下列说法正确的是(  )
A.溶液中c(B-)为1.6×10-3mol/L
B.溶液中c(B-)为1.7×10-13mol/L
C.AB2比AC更难溶解
D.因两者不同类而无法比较其溶解度的大小

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列化学式能真实表示该物质分子的是(  )
A.硫酸(H2SO4B.铁(Fe)C.红磷(P)D.氮化硼(BN)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.将2mol SO2和1mol O2充入一容积固定的密闭容器中,在一定条件下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列哪些情况能说明化学反应已达反应限度的是(  )
A.混合气体的压强不再变化
B.混合气体的总质量不再变化
C.每生成2mol SO3的同时,消耗1mol SO2
D.每生成2mol SO2的同时,消耗2mol SO3

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