4.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用,如圖為工業(yè)制氯氣的裝置原理.U型管中裝有電解液a;X、Y是兩根電極棒,通過導(dǎo)線與直流電源相連,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液.請回答以下問題:
(1)a是飽和食鹽水溶液.
(2)電解時在X極附近觀察到的現(xiàn)象是有無色氣體產(chǎn)生,電極周圍溶液變紅色.Y電極上的產(chǎn)物是氯氣,檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍,檢驗涉及的化學(xué)方程式為:Cl2+2KI=2KCl+I2
(3)工業(yè)制氯氣的原理:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑(用離子方程式來表示)
(4)尾氣處理所用試劑為NaOH溶液,涉及的化學(xué)方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O.

分析 (1)工業(yè)上利用電解飽和食鹽水來制備氯氣;
(2)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,Y電極上氯離子放電生成氯氣,氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗,X電極上氫離子放電,同時該電極附近生成氫氧根離子;
(3)電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣;
(4)氯氣有毒一般用氫氧化鈉溶液吸收,氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水.

解答 解:(1)工業(yè)上利用電解飽和食鹽水來制備氯氣,則a是飽和食鹽水溶液,故答案為:飽和食鹽水;
(2)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,X為陰極,陰極上氫離子放電生成氫氣,同時該電極附近生成氫氧根離子,因此電極附近溶液變紅色;Y電極為陽極,陽極上氯離子放電生成氯氣,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑,氯氣具有氧化性,能氧化碘離子生成碘單質(zhì),碘遇淀粉試液變藍色,所以氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗,氯氣與KI反應(yīng)生成KCl和單質(zhì)碘,其反應(yīng)為Cl2+2KI=2KCl+I2;
故答案為:有無色氣體產(chǎn)生,電極周圍溶液變紅色;氯氣;把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍;Cl2+2KI=2KCl+I2
(3)電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣,其電解的離子方程式為:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑,
故答案為:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑;
(4)氯氣有毒一般用氫氧化鈉溶液吸收,氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,其反應(yīng)的方程式為:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
故答案為:NaOH溶液;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O.

點評 本題考查原電池原理,涉及電極反應(yīng)式的書寫、氯氣的檢驗、氯氣的性質(zhì)、尾氣處理等知識點,知道離子放電順序及電極反應(yīng)式的書寫方法、氯氣的檢驗方法及現(xiàn)象是解題的關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.X、Y、Z、W均為中學(xué)化學(xué)的常見物質(zhì),一定條件下它們之間有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系:
(1)若該反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)
①X為強堿溶液,W是形成酸雨的主要氣體,則Y到Z的離子方程式為SO32-+SO2+H2O=2HSO3-
②X是一種鹽,焰色反應(yīng)為黃色,逐滴加入W,溶液中開始無氣泡,后產(chǎn)生無色無味氣體Z,Y的化學(xué)式為NaHCO3
③若W為一種強堿,Y具有兩性,則向Z溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式為2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-
(2)若該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)
①X常溫下為黃綠色氣體,W是生活中應(yīng)用最廣泛的金屬之一,則Y的水溶液中加入W生成Z溶液的離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe2+
②X常溫下為氣體化合物,Z是一種紅棕色氣體,X氣體的檢驗方法濕潤的紅色石蕊試紙若變藍或遇蘸有濃鹽酸的玻璃棒產(chǎn)生白煙,X轉(zhuǎn)化為Y的化學(xué)方程式為4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,A、B、C位于同一周期,C、E位于同一主族,A元素在自然界中形成的化合物種類最多,C元素的氫化物是最常用的溶劑,D元素在同周期元素中離子半徑最。埢卮穑
(1)AC2的電子式;D元素的最高價氧化物的水化物的電離方程式Al(OH)3?Al3++3OH-
(2)X、Y兩種化合物是均由B、C與氫三種元素組成的,X能抑制水的電離,Y能促進水的電離,在一定條件下,X、Y可以相互轉(zhuǎn)化.寫出Y的化學(xué)式NH4NO3;X轉(zhuǎn)化成Y的化學(xué)方程式NH3•H2O+HNO3=NH4NO3+H2O或NH3+HNO3=NH4NO3+H2O.
(3)下列各種溶液通入足量的EC2后,既無沉淀又無氣體產(chǎn)生的有b種;
①Ba(OH)2②Ba(NO32③Na2S  ④BaCl2⑤Ca(ClO)2⑥FeCl3⑦H2O2⑧氯水
a.3種       b.4種       c.5種     d.6種
(4)向100mL3mol/L的NaOH溶液中緩緩?fù)ㄈ胍欢康腁C2充分反應(yīng),測得最后溶液的pH>7.在上述所得溶液中緩慢滴加1mol/L的鹽酸,所得氣體的體積與鹽酸的體積關(guān)系如圖所示.
①B點時,產(chǎn)生的AC2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2240mL;
②B點時,反應(yīng)所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是0.75mol•L-1(溶液體積變化忽略不計).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.水是一種重要的自然資源,是人類賴以生存不可缺少的物質(zhì).請回答下列問題:
(1)水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康.天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵等(填其中任意兩種)(填兩種物質(zhì)的名稱),其凈水作用的原理是鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)的氫氧化物膠體,它可吸附天然水中懸浮物,并破壞水中帶其他異電的膠體,使其聚沉達到凈水的目的.
(2)水的凈化與軟化的區(qū)別是水的凈化是通過混凝劑(如明礬等)將水中的膠體及懸浮物除去,而水的軟化是使水中的Ca2+、Mg2+濃度減。
(3)硬度為1°的水是指每升水含10mg CaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)(如7.1mg MgO).若某天然水中c(Ca2+)=1.2×10-3mol/L,c(Mg2+)=6×10-4mol/L,則此水的硬度為10°.
(4)若(3)中的天然水還含有c(HCO3-)=8×10-4mol/L,現(xiàn)要軟化10m3這種天然水,則需先加入Ca(OH)2740g,后加入Na2CO31484g.
(5)如圖是電滲析法淡化海水的原理圖.其中,電極A接直流電源的正極,電極B接直流電源的負(fù)極.

①隔膜A是陰離子交換膜(填“陰”或“陽”).
②某種海水樣品,經(jīng)分析含有大量的Na+,Cl-,以及少量的K+,SO42-.若用上述裝置對該海水進行淡化,當(dāng)?shù)ぷ魍瓿珊,A,B,C三室中所得溶液(或液體)的pH分別為pHa、pHb、pHc,則其大小順序為pHa<pHb<pHc

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.反應(yīng):aL(s)+bG(g)?cR(g)  達到平衡時,溫度和壓強對該反應(yīng)的影響如圖所示:圖中壓強p1>p2,
x軸表示溫度,y軸表示平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù).據(jù)此可判斷( 。
A.上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.上述反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C.a+b>cD.a+b<c

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示銅鋅原電池工作時,下列敘述正確的是( 。
A.正極反應(yīng)為:Zn-2e-═Zn2+
B.電池反應(yīng)為:Zn+Cu2+═Zn2++Cu
C.在外電路中,電子從銅電極流向鋅電極
D.鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):A(g)+2B(g)?2C(g)△H>0;平衡移動關(guān)系如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.p1<p2,縱坐標(biāo)指A的體積分?jǐn)?shù)
B.p1>p2,縱坐標(biāo)指C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
C.p1<p2,縱坐標(biāo)指A的轉(zhuǎn)化率
D.p1<p2,縱坐標(biāo)指混合氣體的平均摩爾質(zhì)量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.某實驗興趣小組設(shè)計如下微型實驗裝置,a、b為直流電源的兩極.實驗時,若斷開K1,閉合K2,兩極均有氣泡產(chǎn)生,下列有關(guān)描述正確的是( 。
A.斷開K1閉合K2時,總反應(yīng)的離子方程式為:2H++2Cl-$\stackrel{電解}{→}$ H2↑+Cl2
B.斷開K1閉合K2時,電子沿“a→Fe→電解質(zhì)溶液→C→b”的路徑流動
C.斷開K1閉合K2時,鐵電極附近溶液pH逐漸升高
D.斷開K2閉合K1時,F(xiàn)e電極被保護,此法稱為犧牲陽極的陰極保護法

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.常溫下,將FeCl3溶液和KI溶液混合,發(fā)生如下反應(yīng):2Fe3++2I-?2Fe2++I2
某研究小組為了證明FeCl3溶液和KI溶液的反應(yīng)存在一定限度,設(shè)計了如下實驗:取5mL0.1mol/LKI溶液,滴加0.1mol/LFeCl3溶液5~6滴,充分反應(yīng)后溶液呈黃褐色,加入2mL CCl4溶液,振蕩后靜置,取上層溶液,滴加KSCN試劑,觀察實驗現(xiàn)象.
根據(jù)以上信息回答下列問題:
(1)能夠證明反應(yīng)存在限度的現(xiàn)象是上層溶液呈紅色.
(2)現(xiàn)將反應(yīng)2Fe3++2I-?2Fe2++I2設(shè)計成如圖所示的原電池
①能說明反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志是ad(填序號).
a.電流計讀數(shù)為零                       b.電流計指針不再偏轉(zhuǎn)且不為零
c.電流計指針偏轉(zhuǎn)角度最大           d.甲燒杯中溶液顏色不再改變
②反應(yīng)達平衡后,向甲中加入適量FeCl2固體,此時甲(填“甲“或“乙”)中石墨電極為負(fù)極,對應(yīng)的電極反應(yīng)方程式為2Fe2+-2e-=2Fe3+.根據(jù)以上信息問答下列問題.

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同步練習(xí)冊答案