【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NaOH和NaCl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Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为_____。
【答案】2Cl--2e-=Cl2↑ 升高 Ca2++ CO32-= CaCO3↓;Mg2++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+用Na2CO3除去,杂质Mg2+用NaOH除去,反应的离子反应分别为Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++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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【题目】以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如下:
下列说法中不正确的是
A. C12H22O11属于二糖B. 可采取分液的方法分离乙醇和水
C. 可用碘水检验淀粉是否完全水解D. 葡萄糖可以在酒曲酶作用下分解生成乙醇
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【题目】目前,人们对环境保护、新能源开发非常重视。
(1)已知:①CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-860.0kJmol1
②2NO2(g)N2O4(g)ΔH2=-66.9kJmol1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2、H2O(g)和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=_____________。
②30min时,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NO、N2、CO的浓度之比为5∶3∶3,则达到新平衡时NO的转化率_____________(填“升高”或“降低”);ΔH_____________0(填“>”或“<”)。
(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2molNH3和1molCO2,到达平衡时放出127.6kJ的热量,此时,c(NH3)为_____________。
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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【题目】用如图装置探究C12和NO2在NaOH溶液中的反应。通入适当比例的C12和NO2,发生的化学反应为C12+2NO2+4NaOH===2NaNO3+2NaC1+2H2O。下列叙述正确的是
A.实验室中可用Cu与1mol·L-1的硝酸制备二氧化氮气体
B.装置II中的玻璃管起到平衡气压作用,可将多余气体直接排出
C.由该反应可知氧化性顺序:C12>NO2>NaNO3
D.通过观察装置I、III中的气泡的快慢控制C12和NO2的通入量
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【题目】关于如图所示装置的判断,叙述正确的是( )
A.左边的装置是电解池,右边的装置是原电池
B.该装置中铜为正极,锌为负极
C.电子流向:Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b
D.当铜片的质量变化为12.8g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24L
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【题目】我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理,其主反应历程如图所示(H2→*H+*H)。下列说法错误的是
A.催化剂不能提高二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率
B.该反应过程中,涉及了极性共价键的断裂和生成
C.第③步的反应式为*H3CO+H2O→CH3O*H+HO
D.向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的产率
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【题目】用特殊电极材料制作的新型二次电池,放电时发生如下图所示的电极反应,下列说法正确的是
A.A为原电池的负极,失去电子,发生氧化反应
B.B上发生的电极反应为CH2OH(CHOH)CH2OH—2e-=CH2OHCOCH2OH+2H+
C.若通过交换膜的离子是HCO,则B上发生的电极反应为CH2OH(CHOH)CH2OH—2e-+2HCO=CH2OHCOCH2OH+2H2O+2CO2
D.若A处产生的CO和H2的物质的量之比为1:3,则B处消耗丙三醇的物质的量为4mol
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【题目】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增加,X原子的半径小于Y原子,Y是地壳中含量最高的元素,Z原子的最外层只有1个电子,Y、W同主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:B.Y与Z形成的化合物中只含离子键
C.W元素形成的最高价氧化物的水化物是强酸D.X与Z形成的化合物中X为价
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【题目】X、Y、Z、U、W五种短周期非金属元素,它们的原子半径与原子序数有如图关系,的最高正价与最低负价的代数和为2,下列说法正确的是( )
A.的最高价氧化物一定是酸性氧化物
B.的单质是制造光导纤维的主要物质
C.由和氢元素三种元素形成的化合物一定是共价化合物
D.X、U、W三种元素的氧化物对应的水化物酸性最强的是
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