电化学原理被广泛地应用于生产、生活的许多方面。I．制备氯气工业中用电解饱和食盐水的方法制备...

电化学原理被广泛地应用于生产、生活的许多方面。

I．制备氯气

工业中用电解饱和食盐水的方法制备氯气，其原理如下图所示。

(1)此过程中能量转化形式为_____转化为_____(填“化学能”或“电能”)

(2)电极乙为_____(填“阴极”或“阳极”)，A 口生成的气体是_____

(3)电解饱和食盐水的离子方程式是 _____

(4)下列有关氯气的说法中正确的是_____

a．实验室常用排饱和食盐水法收集

b．可使碘化钾溶液变蓝

c．转化为 NaClO、ClO2 等含氯化合物可用于杀菌消毒

II．金属防护

某小组同学为探究电极对金属腐蚀与防护的影响，设计如下实验：将饱和食盐水与琼脂(凝固剂，不参与反应)的混合液置于两个培养皿中，向其中滴入少量酚酞溶液和K3Fe(CN)6溶液，混合均匀。分别将包裹锌片和铜片的铁钉放入两个培养皿中，观察现象如下。

(5)被腐蚀的是包裹_____的铁钉(填“锌片”或“铜片”)

(6)结合电极反应式解释 i 中现象产生的原因_____

(7)结合以上实验，请对铁制零件的使用提出建议_____

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下列物质的制备，不符合工业生产实际的是

A. 工业上用电解熔融氯化镁制单质镁

B. 工业上用电解饱和食盐水制氯气

C. 工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应制得高纯度的硅

D. 工业上炼铁时，常用石灰石除去铁矿石中的SiO2

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下列物质的制备，不符合工业生产实际的是

A.工业上用电解熔融氯化镁制单质镁

B.工业上用电解饱和食盐水制氯气

C.工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应可直接制得高纯度的硅

D.工业上炼铁时，常用石灰石除去铁矿石中的SiO2

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下列物质的制备，不符合工业生产实际的是

A．工业上用电解熔融氯化镁制单质镁

B．工业上用电解饱和食盐水制氯气

C．工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应制得高纯度的硅

D．工业上炼铁时，常用石灰石除去铁矿石中的SiO2

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某化学兴趣小组设计如图所示装置（夹持、加热仪器略），模拟工业生产三氯乙醛(CCl3CHO)的方法，由乙醇与氯气作用，制得三氯乙醛。

查阅资料，有关信息如下：

①制备反应原理：

可能发生的副反应：

②相关物质的相对分子质量及部分物理性质：

(1)仪器C和E的名称分别是____，____。

(2)仪器A中发生反应的离子方程式为____ 。

(3)该装置C最好采用____加热的方法，以控制反应温度在70℃左右。

(4)该设计流程中存在一处缺陷，该缺陷可能引起的后果是________。

(5)反应结束后，从C中的混合物中分离出CCl3COOH的方法是_____（填名称）。

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氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱，以及生产ClO2 和氯的含氧酸盐（NaClO、NaClO3）等系列化工产品。　

（1）写出氯碱工业中电解饱和食盐水的离子方程式：________________；某学习小组为了测定电解后所得溶液NaOH的浓度，设计了如下实验操作步骤：

①取电解后的溶液10.00mL，加水稀释至100mL；

②量取20.00mL于洁净的锥形瓶，滴加2～3滴酚酞试剂；

③用浓度为0.1010mo/L的标准HCl滴定至终点并记录滴定管的读数为25.00mL

请回答有关问题

①步骤①可能用到的仪器除移液管外，还有_______________

②滴定终点的现象是____________，此溶液中c(Na+)______c(Cl-)(填“＜”、“＞”或“＝”)

③下列操作可能导致所得浓度偏大的是______________

a. 锥形瓶用待测溶液润洗　　　　　　　　　 b.碱式滴定管用待测液润洗

c. 滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡　 d. 滴定终点俯视读数

④该实验设计存在的明显不足的是____________

（2）已知：H2SO3的Ka1＝1.54×10–2，Ka2＝1.02×10–7；HClO的Ka＝2.95×10–8

①室温下，0.1 mol·L–1 NaClO溶液的pH_____ 0.1 mol·L–1 Na2SO3溶液的pH。（填“大于”、“小于”或“等于”）

②写出一种可以证明NaHSO3溶液中HSO3–的电离程度大于HSO3–水解程度的方法：_____

（3）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：

电解时发生反应的化学方程式为_______________________，溶液X的溶质主要是__________

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调味剂是日常生活中离不开的食品添加剂，有关其说法正确的是　 （　　）。

A.食盐是咸味剂，工业上常用电解饱和食盐水制备氯气和钠

B.食醋的主要成分是醋酸，将一定量的醋酸溶液稀释，溶液中各离子的浓度都减小

C.味精的主要成分是谷氨酸钠，向其中加入盐酸可得谷氨酸，谷氨酸具有两性

D.木糖醇（C5H12O5）是一种甜味剂，它属于多羟基化合物，与葡萄糖互为同分异构体

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氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱，以及生产ClO2 和氯的含氧酸盐（NaClO、NaClO3）等系列化工产品。

（1）写出氯碱工业中电解饱和食盐水的离子方程式：_______________。

（2）①室温下，0.1 mol·L–1 NaClO溶液的pH　 　　　 0.1 mol·L–1 Na2SO3溶液的pH。（填“大于”、“小于”或“等于”）

已知：H2SO3的Ka1＝1.54×10–2，Ka2＝1.02×10–7；HClO的Ka＝2.95×10–8

②写出一种可以证明NaHSO3溶液中HSO3–的电离程度大于HSO3–水解程度的方法：______________

（3）常温下，饱和氯水中，存在反应Cl2＋H2O HCl＋HClO。下列有关叙述正确的是_________（填字母）。

A．饱和氯水中只存在HClO的电离平衡

B．饱和氯水中：[H＋]＝[Cl–]＋[ClO–]＋[OH–]

C．往饱和氯水中加水，HClO 的电离程度减小

D．用氯气处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好

（4）氯气含量检测仪中，原电池工作原理示意图如图：则Cl2在Pt电极放电的电极反应为____________。

（5）工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液，通过控制条件，使Fe3+水解产物聚合，形成可溶的多聚体，最终析出红棕色胶状沉淀Fe2O3·nH2O。其中水解形成羟桥配离子的离子方程式为：

2Fe3+＋10H2O [Fe(H2O)4 (OH)2 Fe(H2O)4]4+＋2H+ 。

欲使上述水解平衡正向移动，可采用的方法有________（填字母）。

A．加水稀释　 　 B．加热 C．加入盐酸　 D．加入NaHCO3

（6）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN– 氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl–。处理含CN–相同量的电镀废水，所需Cl2的质量是ClO2的_________ 倍。（保留三位有效数字）

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电解原理在化学工业中有广泛应用。

（1）氯碱厂电解饱和食盐水制取烧碱,若利用下图装置制备NaOH，两电极区电解液分别为NaOH和NaCl溶液。

①B极区电解液为_____________溶液（填化学式），A极要连接电源的______________(填“正”或“负”)极。

②阳极电极反应式为_____________________________，电解过程中Na+向_____________电极迁移（填“A”或“B”）。

③电解总反应的离子方程式是________________________________。

（2）利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。

①若X为碳电极，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_____________处（填“A”、“B”或“C”）。

②若X为锌电极，开关K置于A处，该电化学防护法称为______________________________。

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工业上利用电解饱和食盐水生产氯气、烧碱和氢气。

（1）该反应的化学方程式是：_______ 。

（2）电解食盐水的过程中，其中氧化剂为______，还原剂为_______。

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