练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    14．以海水为主要原料的海洋化学工业，被称为“蓝色化工”．氯碱工业是“蓝色化工”重要的组成部分，其化学反应原理是电解饱和食盐水．
    （1）反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑
    （2）如图所示是氯碱工业的关键设备--离子隔膜电解槽，该电解槽的特点是用隔膜将槽分隔为左右两室，隔膜能够阻止一些物质从中通过，也能允许一些物质从中通过．
    ①选用的隔膜应具有的特点是允许阳离子和水分子通过，而不允许阴离子和气体通过．
    ②图中X是Cl2（填化学式）．
    ③电解槽右室的电极反应式为2H++2e-═H2↑．
    （3）氯碱工业需要消耗大量的电能，是一种燃料电池，其燃气为天然气（以甲烷表示），电解液是KOH溶液，用表面有大量海绵状的金属铂作电极，组成燃料电池．写出该燃料电池负极的电极反应式：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O．

    分析 （1）化学反应原理是电解饱和食盐水，电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电，Cl-的放电能力强于OH-，阳极发生的方程式为：2Cl--2e-═Cl2↑，阴极：2H++2e-═H2↑，溶液中生成氢氧化钠；
    （2）①阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，阴离子交换膜只有阴离子自由通过；
    ②根据图知，左边半室氯离子放电生成氯气，右边半室氢离子放电生成氢气，则X是氯气、Y是氢气；
    ③电解槽右室中氢离子放电；
    （3）甲烷燃料电池中，负极上投放燃料甲烷，发生失电子发生氧化反应，正极上投放氧气，发生得电子的还原反应，总反应是燃料和氧气反应的化学方程式，即为正极反应和负极反应的和，注意电解质环境决定方程式的书写；

    解答 解：（1）电解饱和食盐水阳极上氯离子失电子发生氧化反应得到氯气，电解反应2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上氢离子得到电子生成氢气，电解反应为2H++2e-=H2↑，总反应为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑，
    故答案为：2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑；
    （2）①装置中生成氢氧化钠位置发现可知氢离子移向右室，说明隔膜为阳离子交换膜，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，不与允许阴离子和气体分子通过，
    故答案为：阳离子；阴离子和气体分子；
    ②根据图知，左边半室氯离子放电生成氯气，右边半室氢离子放电生成氢气，则X是氯气、Y是氢气，
    故答案为：Cl2；
    ③电解槽右室中氢离子放电，电极反应式为：2H++2e-═H2↑，
    故答案为：2H++2e-═H2↑；
    （3）在碱性溶液中，负极上投放燃料甲烷，发生失电子发生氧化反应：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，正极上投放氧气，发生得电子的还原反应：2O2+4H2O+8e-═8OH-，燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，
    故答案为：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O；

    点评 本题以氯碱工业为载体考查了电解池原理，会根据图中物质浓度变化确定电极发生的反应为解本题关键，知道离子交换膜的作用、各个电极上发生的反应，注意甲烷燃料电池中碱性环境生成碳酸盐，题目难度不大中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．某环境网站的一幅图如下，有关说法正确的（　　）
    A．汽车尾气中的NO、碳氢化合物（图中RH和RCH3）均来自燃油
    B．醛类、PANs（过氧乙酰硝酸酯）均属于无机物
    C．O3污染、硝酸型酸雨及雾霾均与汽车尾气排放无关
    D．汽车启动后，气缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因之一是N2与O2的反应速率加快

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．三种常见短周期元素组成的化合物甲，是有机合成中的重要试剂．常温下为黄色气体，具有刺鼻恶臭味，遇水和潮气分解．标况下测定其密度为2.92g/L．浓硝酸与浓盐酸混合制王水过程中会产生少量甲气体、黄绿色气体A和水．
    （1）已知甲中所有原子均达到8电子稳定结构，写出甲的电子式．
    （2）甲和一些有机物反应时需保持低温条件，常温下与有机物接触极易着火燃烧，其原因是：NOCl，N为正三价，具有强氧化性，易和有机物发生剧烈氧化还原反应．
    （3）浓硝酸和浓盐酸反应的化学方程式为HNO3+3HCl=NOCl+Cl2↑+2H2O．
    （4）化合物甲水解生成两种酸，为非氧化还原反应，该反应的化学方程式为_NOCl+H2O=HNO2+HCl
    （5）在如图装置中，气体A和另一种气体B可以直接反应生成化合物甲，实验中“先通入气体A，待E中U形管内充满黄绿色气体时，再将B缓缓通入”，此操作的目的是先通氯气，驱除氧气，防止NO生成NO2，保持氯气过量，防止NO过量不能被NaOH吸收．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．氯化钾溶液中混有少量的硫酸铜，若加入一种试剂能除去硫酸铜，该试剂为（　　）
    A．NaOHB．AgNO3C．BaCl2D．Ba（OH）2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．有机化合物与人类生活水平的提高和人类社会的发展密不可分．下列对有机化合物的认识正确的是（　　）
    A．有机化合物都是共价化合物
    B．有机化合物都含有碳、氢元素
    C．有机化合物都具有同分异构现象
    D．有机物种类多是由碳原子的成键特征决定的

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．先判断下列说法是否正确？若不正确，请说明理由．
    （1）乙醇能与水互溶是主要原因是由于乙醇分子与水分子之间只存在范德华力．不正确；分子之间存在氢键和范德华力．
    （2）碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键．不正确；碘化氢相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点较高，与氢键无关．
    （3）邻羟基苯甲酸（）的沸点与对羟基苯甲酸（）的沸点相同是由于它们互为同分异构体不正确；邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间即存在氢键（分子内氢键），而对羟基苯甲醛分子之间存在氢键（分子间氢键），与互为同分异构体无关．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    6．在2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2反应中，Na2O2是还原剂，Na2O2是氧化剂．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．下列说法正确的是（　　）
    A．高温下，可在试管内完成焦炭和石英砂（SiO2）制取硅的反应
    B．自然界中硅的储量丰富，仅次于氧，自然界中存在大量的单质硅
    C．现代海战通过喷放液体SiCl4（极易水解）和液氨可产生烟幕，其主要成分是NH4Cl
    D．从燃煤烟道灰中（含GeO2）提取半导体材料单质锗（Ge），不涉及氧化还原反应

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．下列说法正确的是（　　）
    A．1 mo1•L-1NaCl溶液中含有1 mol Na+
    B．1 mol O2的质量是32 g
    C．1 mol氢气的体积约为22.4 L
    D．标准状况下，11.2 L CH4含有10 mol电子

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案