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12.利用食盐水制取ClO2的工业流程如图所示.
装置①中的反应:NaCl+3H2O$\stackrel{通直流电}{→}$NaClO3+3H2
装置②中的反应:2NaClO3+4HCl→2ClO2+Cl2↑+2NaCl+2H2O
下列关于该流程的说法正确的是(  )
A.该流程中仅NaCl可循环利用
B.装置①中H2是阴极产物
C.装置②中Cl2是还原产物
D.为使H2完全转化为HCl,还应向装置③中再补充Cl2

分析 A.电解食盐水得到氢气、氯气和氢氧化钠溶液,氢气和氯气反应生成氯化氢得到浓盐酸,制得NaClO3和浓盐酸加热反应生成ClO2
B.装置①是电解食盐水,溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气;
C.装置②发生的反应是NaClO3和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化钠和二氧化氯,阴极元素化合价变化和氧化还原反应概念分析;
D.生成的氢气和氯气反应生成氯化氢.

解答 解:A.电解食盐水得到氢气、氯气和氢氧化钠溶液,氢气和氯气反应生成氯化氢得到浓盐酸,制得NaClO3和浓盐酸加热反应生成ClO2,2NaClO3+4HCl(浓)=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl,该流程中Cl2、NaCl都可以循环利用,故A错误;
B.装置①是电解食盐水,溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气,是阴极产物,故B正确;
C.电解食盐水得到氯酸钠(NaClO3)和H2,NaClO3和盐酸发生歧化反应,生成NaCl、2ClO2、Cl2、H2O,化学方程式为:2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,氯气是氧化产物,故C错误;
D.电解饱和食盐水生成的氢气,为了使H2完全转化为HCl,需要向装置③中补充Cl2,故D正确;
故选BD.

点评 本题考查海水资源的综合利用,为高频考点,把握电解原理及应用、氧化还原反应及流程分析为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.我国拟大力推广使用氢氧燃料电池的公共汽车.某种以质量分数为30%的KOH溶液为电解质的氢氧燃料电池在使用时的电极反应如下:2H2+4OH--4e-═4H2O   O2+2H2O+4e-═4OH-,下列有关该氢氧燃料电池的说法中,正确的是(  )
A.该电池工作一段时间后,KOH溶液的质量分数不变
B.供电时的总反应为:2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O
C.氢氧燃料电池中H2和O2燃烧放出的热量转变为电能
D.该燃料电池可以用两个活性相同的电极

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.由A、B两种金属和稀硫酸组成的原电池,A是正极,则下列推断正确的是(  )
A.A电极上发生的电极反应是还原反应
B.A的金属性强于B
C.电子不断由A电极经外电路流向B电极
D.溶液中的阳离子移向负极

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.[实验一]过氧化钙(CaO2)常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂,还可以作为鱼池增氧剂.
 将SO2通入过氧化钙固体粉末中有气体生成.有人提出:CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同;但也有人提出:SO2具有较强的还原性,CO2无强还原性,反应原理不相同.
 据此设计如下实验操作进行判断,实验装置如下:

(1)试剂A可以选用浓硫酸.
(2)装置E用于测定氧气的体积,请在框中画出装置图.
(3)实验测得装置C增重m1 g,装置D增重m2 g,装置E中收集到V L气体(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据判断,当SO2未氧化、部分氧化时,V与m1的关系式:未氧化V=$\frac{7{m}_{1}}{30}$L,部分氧化0<V<$\frac{7{m}_{1}}{30}$,完全氧化,V=0L.
若SO2完全氧化,写出反应的化学方程式:CaO2+SO2=CaSO4
[实验二]向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO2,取反应后的固体进行实验探究,以证明过氧化物与SO2反应的特点.
【提出假设】:
假设1:反应后固体中只有Na2SO3,SO2未氧化;
假设2:反应后固体中只有Na2SO4,SO2完全氧化;
假设3:反应后固体中既有Na2SO3又有Na2SO4,SO2部分氧化.
【实验探究】:
(4)设计实验证明假设3是正确的,简要回答实验过程、现象和结论:取反应后的固体放入试管中,加少量的水溶解,加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,再加入稀盐酸沉淀部分溶解,证明原固体中即有亚硫酸钠也有硫酸钠,即过氧化钠部分氧化二氧化硫.
【实验评价】:
(5)实验过程中SO2的通入量不足直接影响探究实验结果的科学性,请简要说明原因:若Na2O2剩余,固体加水溶解,过氧化钠能将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.硫是一种在自然界分布较广的元素,试根据所学知识回答下列问题.
(1)单质硫可以从它的天然矿床或硫化物中制得,从黄铁矿(主要成分为FeS2)中提取硫时,可将矿石和焦炭的混合物放在炼硫炉,在有限的空气中燃烧,即可分离出硫:
3FeS2+12C+8O2=1 Fe3O4+12CO+6S
①已知该反应中O2得电子总数有3/4来自于C,试配平上述化学方程式;
②若某黄铁矿矿石中FeS2的质量分数为a%,在炼焦炉中硫的损失率为b%,则m吨上述矿石可制得m×a%×$\frac{64}{120}$(1-b%)吨硫.
(2)通常情况下,硫单质常以S8分子形式存在,试写出S8在充足的空气中燃烧的化学方程式:S8+8O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$8SO2
(3)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O),又名大苏打、海波,是一种用途非常广泛的化学试剂,遇酸立即分解,生成淡黄色沉淀,放出的气体能使品红溶液褪色,试写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
(4)过二硫酸是一种具有极强氧化性的硫的含氧酸:
①电解硫酸和硫酸铵的混合溶液,可制得过二硫酸盐,总反应为:2H++2SO42-$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$S2O82-+H2↑,其阳极反应方程式为:2SO42--2e-=S2O82-
②过硫酸盐在Ag+催化作用下能将Mn2+氧化成MnO4-,而S2O82-则被还原成SO42-,1mol S2O82-氧化Mn2+可制得0.4mol MnO4-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列有关实验的叙述对应关系不正确的是(  )
选项ABCD



导管中液面上升KMnO4溶液褪色热水中的NO2球红棕色加深白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀

该条件下,铁钉发生吸氧腐蚀电石和水反应生成乙炔2NO2(g)?N2O4(g)△H<0Ksp:AgCl>AgI
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列叙述均正确且前后有因果关系的是(  )
A.常温,NaHCO3溶解度比Na2CO3小,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2产生沉淀
B.常温,SiO2与氢氟酸、NaOH溶液均可反应,SiO2是两性氧化物
C.BaSO3难溶于水,SO2气体通入Ba(NO32溶液中产生沉淀
D.非金属性:Cl>S,酸性:HClO>H2SO4

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳铵等)、硝酸、铵盐、纯碱等,因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中,是重要的化工产品.
(1)以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气.有关化学反应的能量变化如图1所示.则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=-(a+b-3C)kJ.mol-1

(2)已知N2(g)+3H2?2NH3(g)△H=-94.4kJ•mol-1,恒容时,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示.

①25min时采取的措施是将NH3从反应体系中分离出去.
②在实际制氨气工业生产中和该措施的目的相同的其它措施还有高压、原料气循环利用等.
(3)①CO可使合成氨的催化剂中毒而失去活性,因此工业上常用乙酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO,反应原理:[Cu(NH32CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH33]CH3COO•CO(l)△H<0,吸收后的乙酸铜氨溶液经过适当处理后可再生而恢复其吸收CO的能力,则再生的适宜条件是B.(填字母序号).
A.高温、高压       B.高温、低压        C.低温、低压        D.低温、高压
②在一恒温恒容的密闭容器中,按照1:1充入一定物质的量的CO和NH3气体与足量的乙酸二氨合铜(I)溶液反应,容器中氨气的物质的量浓度随时间的变化如图3所示.若在35s时再充入原物质的量的CO和NH3气体后,请在图3中画出氨气的物质的量浓度随时间变化图.
(4)①用氨气制取尿素[CO(NH2)]的反应为2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(l)+H2O(g)△H<0.某温度下,向容器为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2,该反应进行到40s时,达到平衡,此时CO2的转化率为50%.则该反应的平衡常数K=2500.
②在实际工业生产中,原料气带有水蒸气,图4表示CO2的转化率与氨碳比$\frac{n(N{H}_{3})}{n(C{O}_{2})}$、水碳比$\frac{n({H}_{2}O)}{n(C{O}_{2})}$的变化关系.
a、曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比(n(H2O)/n(CO2))最大的是Ⅲ.
b、测得B点氨的转化率为40%,则x1=3.

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5.面对日益严重的环境问题,“变废为宝”是化学发展的一个重要方向.例如用废旧酸性锌锰干电池经破碎后的锌粉[含MnO2、MnO(OH)、Zn(NH32Cl2、Fe、NH4Cl和炭黑等]制取MnO2及高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3),工艺流程如图所示:

沉淀物Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2Zn(OH)2
沉淀开始时pH7.52.28.86.5
沉淀完全时pH9.53.710.88.5
根据以上信息回答问题:
(1)过滤I得到的滤渣主要成分是碳黑.
(2)流程中氧化后加入NaOH溶液调节pH的范围为8.5<pH<8.8,其作用是除去溶液中的Fe3+、Zn2+
(3)过滤II后滤液中阳离子主要是Mn2+
(4)过程①中,滤液B含NH4Cl,则生成的气体A是CO2
(5)请写出酸性锌锰干电池生成锰粉中给出产物的总反应式Zn+2MnO2+2NH4Cl=Zn(NH32Cl2+2MnOOH.
(6)将4.00g锰粉完全按照上述工艺流程②生产MnO2,并以此测定其中锰元素的含量.
首先向制取的MnO2中加入过量酸化的0.50mol/L H2C2O4 50.00mLMnO2完全溶解,并产生A气体,写出该反应的离子反应方程式:MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2 ↑+2H2O.
然后用0.10mol/LKMnO4溶液滴定过量的H2C2O4溶液(产物与上反应一致),滴定终点时消耗KMnO4溶液30.00mL,求锰粉中的锰元素质量分数是24.1%(保留2位有效数字).

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