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【题目】氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:

依据上图,完成下列填空:

(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应式为__________ 与电源负极相连的电极附近,溶液pH ________(选填:不变,升高或下降)。

(2)工业食盐含Ca2+Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为___________

(3)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是______

a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2

(4)为有效除去Ca2+Mg2+SO42-,加入试剂的合理顺序为 _________

a. 先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂

b. 先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3

c. 先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3

(5)脱盐工序中利用NaOHNaCl在溶解度上的差异,通过________、冷却、_________(填写操作名称)除去NaCl

(6)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2NaOH反应;采用无隔膜电解的食盐水时,Cl2NaOH充分接触,产物仅是NaClOH2,相应的化学方程式为_____

【答案】2Cl--2e-=Cl2 升高 Ca2++ CO32-= CaCO3Mg2++2OH- =Mg(OH)2 ac bc 蒸发 过滤 NaCl+H2ONaClO+H2

【解析】

(1)电解过程中,与电源正极连接的电极为阳极,阳极上Cl-失去电子发生氧化反应;与电源负极连接的电极为阴极,阴极上溶液中的H+得到电子被还原为H2,同时附近溶液中生成NaOH

(2)用可溶性的碳酸钠除去Ca2+,用NaOH除去Mg2+

(3)添加Ba2+除去SO42-,注意不能引入新的杂质;

(4)有效除去Ca2+Mg2+SO42-,应注意碳酸钠在含钡离子的试剂之后;

(5)根据氯化钠的溶解度随温度变化不大的特征进行分析;

(6)根据反应物和生成物写出反应方程式。

(1)电解食盐水,与电源正极相连的电极为阳极,阳极Cl-失去电子,发生氧化反应,电极反应式为:上所发生反应式为2Cl--2e-=Cl2,与电源负极相连为阴极,阴极上溶液水电离产生的H+得到电子变为H2,同时附近溶液生成NaOH,使溶液中c(OH-)增大,所以溶液pH升高;

(2)杂质Ca2+Na2CO3除去,杂质Mg2+NaOH除去,反应的离子反应分别为Ca2++CO32-=CaCO3Mg2++2OH-=Mg(OH)2

(3)如果粗盐中SO42-过高,除去SO42-要使用Ba2+,使SO42-转化为BaSO4沉淀,不能引入新的杂质,由于除去Mg2+要使用NaOH,使用试剂若是Ba(NO3)2,就会引入杂质离子NO3-,所以合理选项是ac

(4)有效除去Ca2+Mg2+SO42-,应注意碳酸钠在钡试剂之后,是为除去过量的Ba2+,显然选项bc符合,故合理选项是bc

(5)因为NaCl的溶解度受温度影响变化不大,而NaOH的溶解度受温度的影响变化较大,所以可以采用蒸发溶剂结晶的方法,然后过滤制得晶体,从而除去氢氧化钠中的氯化钠;

(6)若氯气和氢氧化钠充分接触,产物仅是次氯酸钠和氢气,则发生的反应为:NaCl+H2O NaClO+H2

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(1)已知:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-860.0kJmol1

2NO2(g)N2O4(g)ΔH2=-66.9kJmol1

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2H2O(g)CO2的热化学方程式_____________

(2)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH,在t1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的物质的量浓度如下:

①根据表中数据分析,t1℃时,该反应在0~20min的平均反应速率v(NO)=_____________,该反应的平衡常数K=_____________

30min,只改变某一条件,根据上表中的数据判断改变的条件可能是_____________(填字母代号)

A.适当缩小容器的体积B.加入合适的催化剂

C.加入一定量的活性炭D.通入一定量的NO

③若30min后升高温度至t2,达到平衡时,容器中NON2CO的浓度之比为533,则达到新平衡时NO的转化率_____________(升高降低”);ΔH_____________0(“>”“<”)

(3)①已知在一定温度下,反应2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)ΔH=159.5kJmol1,在2L恒容密闭容器中充入2molNH31molCO2,到达平衡时放出127.6kJ的热量,此时,c(NH3)_____________

②有一种可充电电池NaAl/FeS,电池工作时Na+的物质的量保持不变,并且是用含Na+的导电固体作为电解质,已知该电池负极电极反应式为Nae=Na+,则正极反应式为____________

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