【題目】工業(yè)上可用隔膜電解槽電解食鹽水的方法來制取NaOH、Cl2和H2,并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品,如次氯酸鈉等。根據(jù)題意完成下列計算:
(1)某氯堿廠測得某組電解槽的陽極每小時產(chǎn)生氣體485.92m3(折算到標準狀況,下同),合________________mol;測知其中Cl2的體積分數(shù)為0.985(雜質為O2),則該氣體的密度為________________;陰極產(chǎn)生NaOH_________mol(保留四位有效數(shù)字,下同)。
(2)下表提供了兩極溶液濃度的變化數(shù)據(jù)(陰陽兩個極區(qū)的物料不流通,忽略其中溶液的體積變化)。
陰極:NaOH溶液質量分數(shù) | 陽極:NaCl溶液濃度(g/L) | |
進料液 | 0.30 | 310 |
電解后 | 0.32 | 210 |
若某個電解槽每小時進NaOH溶液52.000 kg,得到堿溶液初產(chǎn)品90.416 kg,則陽極區(qū)每小時加入NaCl溶液_______________m3。取堿溶液初產(chǎn)品中的40% 加入一定量純水,達到陰極進料液的濃度要求,則需要加入純水_________________L。
(3)產(chǎn)品之一----漂水(NaClO溶液)具有良好的消毒、漂白能力。在制漂水過程中取1L溶液,測得pH=12(忽略水解),NaClO含量為0.3725g。在一定條件下,將該溶液制成晶體,質量最多為1.335g。通過列式計算,寫出該晶體的化學式_________________。
【答案】2.169×104 3.144g/L 4.273×104 0.1950 2.411 NaCl NaClO 2NaOH 3H2O
【解析】
(1)電解食鹽水,2NaCl+2H2O==Cl2↑+H2↑+2NaOH,陽極發(fā)生氧化反應,產(chǎn)生氯氣,陰極發(fā)生還原反應,產(chǎn)生氫氣,在陰極產(chǎn)生氫氧化鈉的物質的量是氯氣的2倍;
(2)溶液中氫氧化鈉質量增重為電解得到的氫氧化鈉,根據(jù)溶液質量與氫氧化鈉的質量分數(shù)計算電解生成的氫氧化鈉質量,陽極減少的氯化鈉質量與陰極生成的氫氧化鈉質量相等;稀釋時氫氧化鈉質量不變,計算稀釋后溶液質量,再計算需要水的質量,進而計算需要加水體積;
(3)利用氯氣與氫氧化鈉反應制備氯水,有氯化鈉生成,溶液顯堿性,說明有氫氧化鈉剩余,計算溶液中的氫氧化鈉濃度,進而計算氫氧化鈉的物質的量,計算次氯酸鈉的質量,根據(jù)電荷轉移守恒計算氯化鈉的物質的量,根據(jù)晶體質量判斷晶體是否有水存在。
(1)陽極每小時產(chǎn)生氣體485.92m3,即485920L,在標準狀況下,mol;測知其中Cl2的體積分數(shù)為0.985,即產(chǎn)生氯氣的物質的量為2.137×104mol,陰極產(chǎn)生NaOH為4.273×104mol,則該氣體的密度為 ;
(2)溶液中氫氧化鈉質量增重為電解得到的氫氧化鈉,故反應產(chǎn)生的氫氧化鈉質量為90.416kg×0.32-52.000kg×0.30=13.333kg,陽極減少的氯化鈉物質的量與陰極產(chǎn)生的氫氧化鈉物質的量相同,則陽極減少的氯化鈉質量為13.333kg×=19.500kg,每小時加入的氯化鈉溶液體積為,加入的水的體積為 ;
(3)利用氯氣與氫氧化鈉反應制備漂白水,溶液有氫氧化鈉剩余,pH=12,即氫氧化鈉濃度為0.01mol/L,氫氧化鈉物質的量為0.01mol;次氯酸鈉含量為0.3725g,物質的量為0.005mol,根據(jù)電子轉移守恒可知,生成氯化鈉為0.005mol,則,即晶體中含有水,質量為1.335g-1.065g=0.27g,水的物質的量為0.015mol,綜上所述,晶體結構為NaCl NaClO 2NaOH 3H2O。
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【題目】破壞(或形成)1 mol化學鍵所吸收(或放出)的能量稱為鍵能。已知 H—H 鍵的鍵能為 436 kJ·mol-1,O=O鍵的鍵能為 498 kJ·mol-1, H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1 , 則 H2O 分子中 O—H 鍵的鍵能為( )
A.485.5 kJ·mol-1 B.610 kJ·mol-1 C.917 kJ·mol-1 D.1 220 kJ·mol-1
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【題目】如圖是模擬電化學反應裝置圖。下列說法正確的是
A.若X為碳棒,開關K置于N處,可以加快鐵的腐蝕
B.若X為碳棒,開關K置于N處,則X極附近溶液變黃色
C.若X為鋅,開關K置于M處,保護鐵電極則為犧牲陽極的陰極保護法
D.若X為鋅,開關K置于M處,則X電極的反應式為:O2+4e+2H2O→4OH-
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【題目】氫能源是最具應用前景的能源之一,高純氫的制備時目前的研究熱點。某工藝利用電解水制高純氫,工作示意圖如下。通過控制開關連接K1或K2,可交替得到H2和O2.下列有關描述不合理的是
A.制H2時,產(chǎn)生H2的電極反應式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.制O2時,電極3要連接K2
C.若沒有電極3,K1和K2直接相連,一樣可以得到H2和O2
D.上述過程,若用酸性電解質一樣可以實現(xiàn)上述過程
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【題目】利用下圖裝置進行乙醇的催化氧化實驗并制取乙醛(試管丙中用水吸收產(chǎn)物)。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
(1)檢驗乙醛的試劑是_________;(選填編號)
a.銀氨溶液 b.碳酸氫鈉溶液 c.新制氫氧化銅 d.氧化銅
(2)乙醇發(fā)生催化氧化的化學反應方程式為____________;
(3)實驗開始時,是先鼓入空氣還是先點燃酒精燈加熱銅絲?_____________,原因是_________;該實驗中“鼓氣速度”這一變量你認為可用______來估量;
(4)實驗時,常常將甲裝置浸在70℃~80℃的水浴中,目的是_______。以下實驗需要水浴加熱的是_________;(選填編號)
a.鹵代烴水解 b.銀鏡反應 c. 乙酸丁酯 d.苯的硝化反應
(5)該課外活動小組偶然發(fā)現(xiàn)向溴水中加入乙醛溶液,溴水褪色(假設兩者恰好完全反應)。該同學為解釋上述現(xiàn)象,提出兩種猜想:① 溴水將乙醛氧化為乙酸;② 溴水與乙醛發(fā)生加成反應。請你設計一個簡單的實驗,探究哪一種猜想正確?__________________________。
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【題目】為了測定草酸晶體H2C2O4·xH2O中的x值,某實驗小組進行實驗,步驟如下:
①稱取1.260 g草酸晶體,配成100 mL溶液。
②取25.00 mL該H2C2O4溶液加入錐形瓶內,再加入適量稀硫酸。
③用濃度為0.1000 mol/L的KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液,當__________________時,滴定結束。
④記錄數(shù)據(jù),重復實驗。整理數(shù)據(jù)如:
實驗序號 | V(KMnO4溶液) | |
滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | |
1 | 0.10 | 10.00 |
2 | 1.10 | 11.10 |
3 | 1.50 | 11.50 |
回答下列問題:
(1)步驟①需使用燒杯、量筒、玻璃棒,還缺少的玻璃儀器為______________(填名稱);步驟③滴定過程中,盛裝KMnO4溶液的儀器為_______________(填名稱)。
(2)該反應原理的化學方程式為_____________________________________________。
(3)請將步驟③補充完整_____________________________________________________。
(4)根據(jù)數(shù)據(jù),計算H2C2O4溶液的物質的量濃度為_________mol/L,x=________。
(5)若滴定終點讀數(shù)時俯視KMnO4溶液液面,則x值會_________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
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【題目】某只含鐵、氧兩種元素的樣品A,高溫時與足量的CO充分反應,生成的氣體被足量澄清石灰水吸收,測得沉淀的質量與原樣品A質量相等。如果A中只含兩種物質,則A中一定含有( )
A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe
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【題目】向100 mL 0.1 mol·L-1硫酸鋁銨[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液。隨著Ba(OH)2溶液體積V的變化,沉淀總物質的量n的變化如圖所示。則下列說法中正確的是
A.a點的溶液呈中性
B.b點發(fā)生反應的離子方程式是:Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓
C.c點溶液呈堿性
D.c點加入Ba(OH)2溶液的體積為200 mL
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【題目】某藥物合成中間體F制備路線如下:
已知:RCHO+R’CH2NO2+H2O
(1)有機物A結構中含氧官能團的名稱是__________________.
(2)反應②中除B外,還需要的反應物和反應條件是___________________
(3)有機物D的結構簡式為_____________________,反應③中1摩爾D需要___摩爾H2才能轉化為E
(4)反應④的反應物很多種同分異構體,請寫出符合下列條件的一種同分異構體的結構簡式_____________。
a.結構中含4種化學環(huán)境不同的氫原子
b.能發(fā)生銀鏡反應
c.能和氫氧化鈉溶液反應
(5)已知:苯環(huán)上的羧基為間位定位基,如。寫出以為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任選)_____________。
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