工業(yè)上電解制燒堿的技術(shù)是用離子交換膜法,主要原料是飽和食鹽水.如圖為離子交換膜法電解原理示意圖:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)電解槽中部的陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成了陰極室和陽(yáng)極室,這種陽(yáng)離子交換膜,只允許溶液中的
 
通過(guò)(填寫(xiě)下列微粒的編號(hào)),而兩邊的水不能自由流通.
①H+   ②Cl-   ③Na+   ④OH-
(2)A極為電解槽的
 
極,電極反應(yīng)式為
 
,
(3)如果沒(méi)有陽(yáng)離子交換膜,陰陽(yáng)兩極的某兩種產(chǎn)物在常溫下會(huì)在溶液中發(fā)生反應(yīng)而使燒堿不純,其反應(yīng)的離子方程式為
 

(4)若將標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L的陽(yáng)極氣體通入熱的氫氧化鈉溶液中,反應(yīng)中只有一種元素的化合價(jià)發(fā)生改變,得到了兩種含氯化合物,其中還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為5:1,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式
 
考點(diǎn):電解原理
專(zhuān)題:電化學(xué)專(zhuān)題
分析:(1)陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),而陰離子不能通過(guò);
(2)電解時(shí),陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),由離子的定向移動(dòng)可判斷電極;
(3)根據(jù)氯氣易與氫氧化鈉反應(yīng),所以沒(méi)有陽(yáng)離子交換膜,陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣與陰極生成的氫氧根會(huì)反應(yīng)生成氯離子、次氯酸根和水;
(4)氯氣和熱的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、氯酸鈉和水.
解答: 解:(1)陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子鈉離子通過(guò),而陰離子氫氧根和氯離子均不能通過(guò),故答案為:①③;
(2)電解池中和電源的正極相連的是電解池的陽(yáng)極,所以A極為電解槽的陽(yáng)極,氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),即2Cl--2e-═Cl2↑,故答案為:陽(yáng);2Cl--2e-═Cl2↑;
(3)沒(méi)有陽(yáng)離子交換膜,陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣與陰極生成的氫氧根會(huì)反應(yīng)生成氯離子、次氯酸根和水,離子方程式為:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O;故答案為:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O;
(4)氯氣和熱的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、氯酸鈉和水,反應(yīng)中Cl元素的化合價(jià)由0價(jià)升高到+5價(jià),還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為5:1,所以方程式為:3Cl2+6OH-
  △  
.
 
5Cl-+ClO3-+3H2O,
故答案為:3Cl2+6OH-
  △  
.
 
5Cl-+ClO3-+3H2O.
點(diǎn)評(píng):本題考查了電解原理,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,明確離子交換膜的作用及陰陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的前提,在化學(xué)中占有重要的地位.
(1)醇和乙酸反應(yīng),生成乙酸酯,每生成1mol的乙酸酯,該有機(jī)產(chǎn)物的質(zhì)量比醇增加
 
g;
(2)A~F是含有C、H、O三種元素的有機(jī)物,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:



試回答:
①A的相對(duì)分子質(zhì)量為
 
,A分子中所含官能團(tuán)的名稱(chēng)為
 
;
②D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 
;D→E所屬的反應(yīng)類(lèi)型為
 
;
③寫(xiě)出B生成C的化學(xué)方程式
 

④A有多種同分異構(gòu)體,其中一種G有酸性,2mol的G在濃硫酸條件下能生成一種六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

二氧化碳在水中除了存在CO2?CO2(aq)、CO2(aq)+H2O?H2CO3(aq)平衡外,還存著如下平衡:CO2+H2O?H++HCO3-,HCO3-?H++CO32-,人體血液的pH通常穩(wěn)定在7.35~7.45,醫(yī)學(xué)上稱(chēng)之為血液酸堿平衡,這是多種因素共同作用的結(jié)果.蚊蟲(chóng)、螞蟻等叮咬人時(shí),常向人體血液中注入一種含有蟻酸(甲酸,HCOOH)的液體,使皮膚上經(jīng)常起小皰,這是因?yàn)槿梭w血液中的酸堿平衡被破壞所致.
(1)有同學(xué)認(rèn)為,受到螞蟻叮咬時(shí),及時(shí)涂抹稀氨水或肥皂水能起到治療作用,你同意這一觀點(diǎn)嗎?
 
.(填“同意”或“不同意”)
(2)常溫下,將0.10mol HCOONa和0.05mol HCl溶于水,得到1L溶液,再加入0.03mol NaOH,此時(shí)溶液中n(HCOO-)+n(OH-)-n(H+)=
 
mol
(3)已知25℃的甲酸的電離平衡常數(shù)K=1.8×10-4,H2CO3的電離平衡常數(shù)為K1=4.4×10-7,
K2=4.7×10-11.下列說(shuō)法正確的是
 

A、向碳酸鈉溶液中加入甲酸溶液看不到明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
B、25℃時(shí),向甲酸溶液中加入NaOH溶液,甲酸的電離程度和K值均增大
C、向0.1mol?L-1甲酸溶液中加入蒸餾水,
c(H+)
c(HCOOH)
增大
D、向H2CO3溶液中加入NaHCO3固體,溶液的pH、溶液中的c(HCO3-)均增大
(4)pC類(lèi)似pH,是指極稀溶液中的溶質(zhì)濃度的常用對(duì)數(shù)的負(fù)值.如某溶液中某溶質(zhì)的濃度為1×10-3mol/L,則該溶液中該溶質(zhì)的pC=-lg(1×10-3)=3.已知H2CO3溶液中存在的化學(xué)平衡:CO2+H2O?H2CO3?H++HCO3-?2H++CO32-.右圖為H2CO3溶液pC-pH圖.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①在pH=12時(shí),H2CO3溶液中主要存在的含碳陰離子為
 
;
②pH<5時(shí),溶液中H2CO3的pC總是約等于3的原因是
 

③一定濃度的NaHCO3和Na2CO3的混合溶液被我們稱(chēng)為“緩沖溶液”,在這種溶液中加入少量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿,溶液的pH變化不大,血液里存在的H2CO3-NaHCO3,就是一種“緩沖溶液”,是血液pH保持穩(wěn)定的重要因素.當(dāng)c(H+)增大時(shí),血液中消耗H+的離子方程式為
 
;當(dāng)c(OH-)增大時(shí),血液pH也能保持基本穩(wěn)定,試結(jié)合電離方程式簡(jiǎn)要說(shuō)明:
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在一定條件下可實(shí)現(xiàn)圖所示物質(zhì)之間的變化,其中甲、乙、丙、丁、戊表示單質(zhì),其他字母表示化合物.
請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
(1)物質(zhì)A的化學(xué)式是
 
,甲的原子結(jié)構(gòu)示意圖是
 

(2)反應(yīng)①的離子方程式是
 

(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

氣態(tài)廢棄物中的硫化氫可用電化學(xué)的方法轉(zhuǎn)化為可利用的硫:配制一份電解質(zhì)溶液,主要成分為:K4[Fe(CN)6](200g/L)和KHCO3(60g/L);通電電解,通入H2S氣體.過(guò)程中涉及硫化氫轉(zhuǎn)化為硫的總反應(yīng):2Fe(CN)63-+2CO32-+H2S=2Fe(CN)64-+2HCO3-+S,則下列說(shuō)法不正確的是(  )
A、電解過(guò)程中的陽(yáng)極反應(yīng)為:[Fe(CN)6]2--e-=[Fe(CN)6]3-
B、電解過(guò)程中陰極附近溶液的pH降低
C、電解過(guò)程中每處理l mol硫化氫氣體,理論上轉(zhuǎn)移電子2 mol
D、該處理方法理論上不需要補(bǔ)充電解質(zhì)溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下面是某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程.
【研究課題】:探究草酸晶體受熱分解的產(chǎn)物.
【查閱資料】:該小組同學(xué)通過(guò)查詢(xún),獲得草酸及草酸晶體的相關(guān)知識(shí):
名稱(chēng)化學(xué)式顏色、狀態(tài)溶解性熔點(diǎn)(℃)密度(g/cm3
草酸H2C2O4-易溶于水189.51.900
草酸晶體H2C2O4?2H2O無(wú)色晶體-101.51.650
備注:草酸晶體175℃以上開(kāi)始分解.
【提出猜想】:請(qǐng)根據(jù)草酸晶體的組成對(duì)分解可能生成的產(chǎn)物進(jìn)行猜想.
(1)
 
;
(2)分解產(chǎn)物中的氣體可能是CO、CO2或它們的混合物.
【設(shè)計(jì)方案】①為驗(yàn)證“猜想(1)”,宜選擇如圖1中的
 
裝置(填字母代號(hào)):

②該小組利用如圖2裝置繼續(xù)進(jìn)行“猜想(2)”的探究.A、D、G中盛澄清石灰水,B中盛濃硫酸,C中盛濃NaOH溶液,E中裝堿石灰(CaO、NaOH固體混合物),F(xiàn)中裝CuO粉末.

a.證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO2的現(xiàn)象:
 
;證明分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象:
 

b.若未連接H,要達(dá)到同樣目的,可采取的措施:
 

【交流討論】:小李同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn):草酸是二元弱酸,但比碳酸強(qiáng),受熱分解時(shí)有少量升華,草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物,因此對(duì)實(shí)驗(yàn)中CO2的檢驗(yàn)提出質(zhì)疑,試根據(jù)信息,指出原設(shè)計(jì)的存在的問(wèn)題,并提出改進(jìn)措施
 

【拓展提升】:若將草酸晶體完全分解產(chǎn)生的氣體全部通入上述裝置中,測(cè)得A中產(chǎn)生的沉淀為mg,C中增重ng,D中不變混濁,H中收集的氣體體積為VmL(標(biāo)況),則F中固體質(zhì)量減少了
 
g.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

鹵素單質(zhì)的性質(zhì)活潑,鹵素的化合物應(yīng)用廣泛,研究鹵素單質(zhì)及其化合物具有重要意義.
(1)在光照條件下,氯氣和氫氣反應(yīng)過(guò)程如下:
①Cl2→Cl+Cl ②Cl+H2→HCl+H ③H+Cl→HCl+Cl氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
 

(2)二氧化氯(ClO2)是一種廣泛用于水處理消毒劑,與Cl2相比,ClO2不但具有更顯著的殺菌能力,而且不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的有機(jī)氯化物.制備Cl02的方法有以下兩種:
2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O…①
2NaClO2+H2O2+H2SO4═2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O…②
你認(rèn)為哪種方法最佳
 
(填序號(hào)),理由是
 

(3)工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制取燒堿和氯氣,請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式
 

(4)碘鎢燈具有比白熾燈壽命長(zhǎng)且環(huán)保節(jié)能的特點(diǎn).一定溫度下,燈泡內(nèi)封存的少量碘與使用過(guò)程中沉積在管壁上的鎢可以發(fā)生反應(yīng):W(s)+I2(g)?WI2(g).為模擬上述反應(yīng),準(zhǔn)確稱(chēng)取0.508g碘、0.736g金屬鎢置于50.0mL的密閉容器中,加熱使其反應(yīng).如圖是WI2(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化關(guān)系圖象,其中曲線(xiàn)I(0~t2時(shí)間段)的反應(yīng)溫度為T(mén)1,曲線(xiàn)Ⅱ(從t2開(kāi)始)的反應(yīng)溫度為T(mén)2,且T2>T1.則:①該反應(yīng)的△H
 
0(填“>”、=或“<”)
②從反應(yīng)開(kāi)始到t1時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(I2)=
 

③下列說(shuō)法中不正確的是
 
(填序號(hào)).
A.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K=
c(WI2)
c(W)?c(I2)

B.燈絲附近溫度越高,燈絲附近區(qū)域WI2越易變?yōu)閃而重新沉積到燈絲上
C.利用該反應(yīng)原理可以提純鎢
(5)25℃時(shí),向5mL含有KCI和KI濃度均為0.1mol/L的混合液中,滴加6mL 0.lmol/L的AgNO3溶液,先生成的沉淀是
 
,溶液中離子濃度由大到小的順序是
 
[不考慮H+和OH-.25℃時(shí)K(AgCl)=1.8×10-10、K(AgI)=8.3×10-17].
(6)Mg常用作提純Ti的試劑,已知:
①M(fèi)g(s)+Cl2(g)═MgCl2(s)△H=-64kJ/mol
②Ti(s)+2Cl2(g)═TiCl4(l)△H=-770kJ/mol
請(qǐng)寫(xiě)出Mg與液態(tài)TiCl4反應(yīng)提純鈦的熱化學(xué)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定室溫下(25℃、101kPa)的氣體摩爾體積,請(qǐng)回答下列問(wèn)題.該小組設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
該實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟如下:
①配制100mL 1.0mol?L-1的鹽酸溶液;
②用
 
(填儀器名稱(chēng)并注明規(guī)格)量取10.0mL 1.0mol?L-1的鹽酸溶液加入錐形瓶中;
③稱(chēng)取a g已除去表面氧化膜的鎂條,并系于銅絲末端,為使HCl全部參加反應(yīng),a的數(shù)值至少為
 
;
④往廣口瓶中裝入足量水,按如圖連接好裝置,檢查裝置的氣密性;
⑤反應(yīng)結(jié)束后待體系溫度恢復(fù)到室溫,讀出量筒中水的體積為V mL.
請(qǐng)將上述步驟補(bǔ)充完整并回答下列問(wèn)題.
(1)用文字表述實(shí)驗(yàn)步驟④中檢查裝置氣密性的方法:
 

(2)實(shí)驗(yàn)步驟⑤中應(yīng)選用
 
(填序號(hào))的量筒.
A.100mL          B.200mL         C.500mL
讀數(shù)時(shí)除恢復(fù)到室溫外,還要注意
 

(3)若忽略水蒸氣的影響,在實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得氣體摩爾體積的計(jì)算式為Vm=
 
,若未除去鎂條表面的氧化膜,則測(cè)量結(jié)果
 
(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

用分液漏斗不可以進(jìn)行分離的混合物是(  )
A、四氯化碳和水B、苯和水
C、花生油和水D、酒精和水

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