化工中把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业,其生产流程如下:
除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42—,应分别加入下列沉淀剂:①NaOH(aq)、
②Na2CO3(aq)、③BaCl2(aq),加入沉淀剂的顺序为________(填序号);加入盐酸的作用为________。
(2)下图为实验室电解饱和食盐水的实验装置。X、Y均为石墨电极,两极周围溶液均滴有几滴酚酞试液。
①电解一段时间后,X电极及附近溶液能观察到的现象是________;
Y电极上的电极反应式为________,检验该极产生的气体的方法是________。
②电解饱和食盐水的离子方程式为________;若饱和食盐水体积为200mL,且忽略电解过程中的体积变化及气体溶解,当两极共收集到气体(共两种)44.8mL(标准状况)时,溶液的pH=________。
高二化学填空题中等难度题
化工中把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业,其生产流程如下:
除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42—,应分别加入下列沉淀剂:①NaOH(aq)、
②Na2CO3(aq)、③BaCl2(aq),加入沉淀剂的顺序为 (填序号);加入盐酸的作用为 。
(2)下图为实验室电解饱和食盐水的实验装置。X、Y均为石墨电极,两极周围溶液均滴有几滴酚酞试液。
①电解一段时间后,X电极及附近溶液能观察到的现象是 ;
Y电极上的电极反应式为 ,检验该极产生的气体的方法是 。
②电解饱和食盐水的离子方程式为 ;若饱和食盐水体积为200mL,且忽略电解过程中的体积变化及气体溶解,当两极共收集到气体(共两种)44.8mL(标准状况)时,溶液的pH= 。
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化工中把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业,其生产流程如下:
除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42—,应分别加入下列沉淀剂:①NaOH(aq)、
②Na2CO3(aq)、③BaCl2(aq),加入沉淀剂的顺序为________(填序号);加入盐酸的作用为________。
(2)下图为实验室电解饱和食盐水的实验装置。X、Y均为石墨电极,两极周围溶液均滴有几滴酚酞试液。
①电解一段时间后,X电极及附近溶液能观察到的现象是________;
Y电极上的电极反应式为________,检验该极产生的气体的方法是________。
②电解饱和食盐水的离子方程式为________;若饱和食盐水体积为200mL,且忽略电解过程中的体积变化及气体溶解,当两极共收集到气体(共两种)44.8mL(标准状况)时,溶液的pH=________。
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氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(1)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为
,
(2)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是
________(选填a、b、c,多选扣分)
A. Ba(OH)2 B. Ba(NO3)2 C. BaCl2
(3)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为
(选填a,b,c多选扣分)
a. 先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b. 先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c. 先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(4)电解过程的总反应方程为________。
(5)电解槽阳极产物可用于
(至少写出两种用途)。
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(14分)氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法,其生产流程如下图所示:
(1)该流程中可以循环的物质是 。
(2)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,所以在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式: ,若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果: 。
(3)下图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成)。则B处产生的气体是 ,E电极的名称是 。电解总反应的离子方程式为 。
(4)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为 。
(5)已知在电解槽中,每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱,某工厂用300个电解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342吨/m3)113m3,电解槽的电流强度1.45 ×104A,该电解槽的电解效率为 。
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工业食盐中含Ca2+、Mg2+等杂质,某厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程如图所示,回答下列问题:
(1)“精制”过程中发生反应的离子方程式为_____
(2)若粗盐中SO42﹣含量也较高,沉淀剂可以是_____(填字母)且要在试剂Na2CO3之_____加入(填“前”或“后”)。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(3)在电解过程中,产生H2的电极与外接电源的_____极相连;溶液pH增大的区域是_____(填“阳极区”或“阴极区”)。
(4)烧碱和氯气是电解饱和食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=_____(填写计算表达式和结果且结果保留两位小数)。
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氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的工业。饱和食盐水是以含Ca2+、Mg2+、SO42-、Fe3+等杂质离子的粗盐水精制,需要使用的药品包括:①稀盐酸 ②烧碱溶液 ③碳酸钠溶液 ④氯化钡溶液。下列有关说法不正确的是( )
A.加入烧碱溶液主要是除去Mg2+、Fe3+
B.药品加入的先后顺序可以是②③④①
C.加入稀盐酸主要是除去所加过量物质中的OH-、CO32-
D.加入碳酸钠溶液主要是除去Ca2+及所加过量物质中的Ba2+
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请回答氯碱工业的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=__________
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②盐酸 ③BaCl2,
这三种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中X、Y分别是_____________、_____________(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小 。
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应: 、 。
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二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:①粗盐精制;②电解微酸性NaCl溶液;③ClO2的制取。工艺流程如下图:
⑴ 粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的试剂X,X是_____(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是_______。(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=5.1×10-9)
⑵上述过程中,将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO2。电解时生成的气体B是__;反应Ⅲ的化学方程式为________________。
⑶ ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100 mL试样。
步骤2:量取V1mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟。(已知:ClO2+I-+H+—I2+Cl-+H2O 未配平)
步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
① 准确量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃仪器是_________________________。
② 滴定过程中,至少须平行测定两次的原因是________________________。
③ 根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的物质的量浓度为__________mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
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如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法不正确的是( )
A.粗盐水中含Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,精制时除杂试剂BaCl2溶液应在Na2CO3溶液之前加入
B.标准状况下每生成22.4LCl2,便产生2 mol NaOH
C.从E口逸出的气体是Cl2
D.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
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食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含有少里K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为___________(只填化学式)。
(2)用提纯的NaCl配制500mL 4.00 mol·L-1 NaCl溶液,所用仪器除药匙、玻璃棒外还有________(填仪器名称)。
(3)电解饱和食盐水的装置如图所示,若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为________。在X极附近观察到的实验现象是________。
②Y电极上的电极反应式为________。检验该电极反应产物的方 法是________。
③若收集的H2为2 L ,则同样条件下收集的Cl2 ________(填“>”、“=” 或“<”2 L,原因是________ 。
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