工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是________;NaOH溶液的出口为________(填字母);精制饱和食盐水的进口为________(填字母);干燥塔中应使用的液体是________。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。
①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为___________________________________。
②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用,一定条件下,在20 L恒容密闭容器中的反应:
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
达平衡后,H2和SiHCl3物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为________kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0 kg,则生成氢气________m3(标准状况)。
(1)氯气 a d 浓硫酸 (2)①SiCl4+2H2+O2 SiO2+4HCl ②0.35 (3)134.4
【解析】(1)电解饱和食盐水的电极反应分别为:阴极:2H++2e-=H2↑;阳极:2Cl--2e-=Cl2↑。所以阳极产物为氯气,H+在阴极放电,水中的c(OH-)增大,即NaOH在阴极(a处)产生。电解饱和食盐水所用的阳离子交换膜只允许阳离子(Na+)通过,阻止阴离子和气体通过,电解过程中,Cl-在阳极大量消耗,因此应在阳极区(d处)补充NaCl干燥塔干燥的气体为Cl2,应用浓H2SO4。
(2)①光导纤维为SiO2,产物为两种,另一种物质只能为HCl。
②n(H2)=×20=3 mol。
由2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
2×58.5 2
m(NaCl) 6 g
m(NaCl)=351 g≈0.35 kg。
(3)由题意,可写出反应的化学方程式为:
NaCl+3H2O NaClO3+3H2↑
106.5 6
213 kg m(H2)
m(H2)=12 kg,n(H2)=6 000 mol,V(H2)=134.4 m3。
科目:高中化学 来源:2014年高二化学人教版选修四 16盐类水解的应用练习卷(解析版) 题型:填空题
(1)25 ℃时,0.1 mol·L-1 NaOH溶液的pH为 ;
(2)25 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH 7(填“<”“=”或“>”),其原因是 (用离子方程式表示);
(3)将上述两种溶液等体积混合后,离子浓度大小次序正确的是 (填序号)。
A.c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
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科目:高中化学 来源:2014年高二化学人教版选修四 12水的电离 溶液的酸碱性练习卷(解析版) 题型:选择题
已知25 ℃时KW=10-14,如果100 ℃时KW=5.5×10-13,这说明( )
A.100 ℃时水的电离程度较小
B.前者c(H+)较后者大
C.水的电离过程是一个吸热过程
D.100 ℃时0.1 mol·L-1 DCl的重水溶液中水的电离程度一定是室温时电离程度的10倍
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科目:高中化学 来源:2014年高二化学人教版选修四 11弱电解质的电离练习卷(解析版) 题型:选择题
下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是( )
A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物
C.强电解质熔化时都完全电离,弱电解质在水溶液中部分电离
D.强电解质不一定能导电,弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱
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科目:高中化学 来源:2014年高二化学人教版选修四 10化学反应进行的方向练习卷(解析版) 题型:选择题
下列反应中,在高温下不能自发进行的是( )
A.CO(g)C(s)+O2(g)
B.NH4Cl(s)NH3(g)↑+HCl(g)↑
C.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)
D.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)
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科目:高中化学 来源:2014年高二化学人教版选修二 模块综合检测练习卷(解析版) 题型:选择题
化学与人类生活密切相关,下列说法正确的是( )。
A.研发高效低毒的农药,降低蔬菜的农药残留量
B.制作航天服的聚酯纤维和用于光缆通信的光导纤维都是新型无机非金属材料
C.煤经气化和液化两个物理变化过程,可变为清洁能源
D.海水是一个巨大的宝藏,对人类生活产生重要影响的如:氯、溴、碘、硫、钠、钾等元素主要来自于海水
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科目:高中化学 来源:2014年高二化学人教版选修二 4单元综合检测练习卷(解析版) 题型:填空题
将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要__________等原料。
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式: ______________________。
(3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有____________(填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。
(4)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是__________。
a.熔点较低(29 ℃熔化) b.能导电
c.能制冷 d.无毒
(5)上述工艺流程中体现的绿色化学理念是____________________________
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科目:高中化学 来源:2014年高二化学人教版选修二 4.2 表面活性剂精细化学品练习卷(解析版) 题型:选择题
下列关于油脂的叙述错误的是 ( )。
A.从溴水中提取溴可用植物油作萃取剂
B.用热的纯碱溶液去油污效果更好
C.硬水使肥皂去污能力减弱是因为发生了沉淀反应
D.用热的纯碱溶液可区别植物油和矿物油
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科目:高中化学 来源:2014年高二化学人教版选修二 3.2 金属材料练习卷(解析版) 题型:选择题
某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
方案Ⅰ:铜铝混合物测定生成气体的体积
方案Ⅱ:铜铝混合物测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是( )。
A.溶液A和B均可以是盐酸
B.溶液A和B均可以是NaOH溶液
C.溶液A和B均可选用稀硝酸
D.实验室中方案Ⅱ更便于实施
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