工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化...

工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl₂和H₂，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。

（1）若采用无隔膜法电解冷的食盐水时，Cl₂会与NaOH充分接触，导致产物仅是NaClO和H₂。无隔膜法电解冷的食盐水相应的离子方程式为________。

（2）氯碱工业耗能高，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）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经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的________（填写“左” 或“右”）池注入。

②图中X是______________（填化学式）；乙中右室的电极反应式为：_________________，图示中氢氧化钠溶液质量分数a％与b％的关系是________________________（填字母）。

A. a%=b%          B. a%﹥b%             C. a%﹤b%

③甲中的离子交换膜为________（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。

（3）氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。已知常温下，浓度均为0.1 mol/L的4种钠盐溶液pH如下表：

下列说法中，不正确的是________（填字母）

a．向氯水中加入NaHCO₃，可以增大氯水中次氯酸的浓度

b．四种溶液中，水的电离程度最大的是NaClO

c．常温下，相同物质的量浓度的H₂SO₃、H₂CO₃、HClO，pH最大的是H₂SO₃

d．NaHSO₃溶液中离子浓度大小顺序为c（Na⁺）> c（H⁺）>c（HSO₃^-） >c（SO₃^2-）>c（OH^-）

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工业上可用隔膜电解槽电解食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，如次氯酸钠等。根据题意完成下列计算：

(1)某氯碱厂测得某组电解槽的阳极每小时产生气体485.92m3(折算到标准状况，下同)，合________________mol；测知其中Cl2的体积分数为0.985(杂质为O2)，则该气体的密度为________________；阴极产生NaOH_________mol(保留四位有效数字，下同)。

(2)下表提供了两极溶液浓度的变化数据(阴阳两个极区的物料不流通，忽略其中溶液的体积变化)。

若某个电解槽每小时进NaOH溶液52.000 kg，得到碱溶液初产品90.416 kg，则阳极区每小时加入NaCl溶液_______________m3。取碱溶液初产品中的40% 加入一定量纯水，达到阴极进料液的浓度要求，则需要加入纯水_________________L。

(3)产品之一----漂水(NaClO溶液)具有良好的消毒、漂白能力。在制漂水过程中取1L溶液，测得pH=12(忽略水解)，NaClO含量为0.3725g。在一定条件下，将该溶液制成晶体，质量最多为1.335g。通过列式计算，写出该晶体的化学式_________________。

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工业上可用隔膜电解槽电解食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，如次氯酸钠等。根据题意完成下列计算：

(1)某氯碱厂测得某组电解槽的阳极每小时产生气体485.92m3(折算到标准状况，下同)，合________________mol；测知其中Cl2的体积分数为0.985(杂质为O2)，则该气体的密度为________________；阴极产生NaOH_________mol(保留四位有效数字，下同)。

(2)下表提供了两极溶液浓度的变化数据(阴阳两个极区的物料不流通，忽略其中溶液的体积变化)。

若某个电解槽每小时进NaOH溶液52.000 kg，得到碱溶液初产品90.416 kg，则阳极区每小时加入NaCl溶液_______________m3。取碱溶液初产品中的40% 加入一定量纯水，达到阴极进料液的浓度要求，则需要加入纯水_________________L。

(3)产品之一----漂水(NaClO溶液)具有良好的消毒、漂白能力。在制漂水过程中取1L溶液，测得pH=12(忽略水解)，NaClO含量为0.3725g。在一定条件下，将该溶液制成晶体，质量最多为1.335g。通过列式计算，写出该晶体的化学式_________________。

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工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。并能以它们为原料生产一系列化工产品。为提高原料的利用率，节能降耗。设计如图所示工艺流程，其中氯碱工业装置中的电极未标出。

(1)电解饱和食盐水的化学方程式为___________________。

(2)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙，得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，正确的操作步骤的顺序是_______ (填序号）。

①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液

A.①④①②⑤③ 　 B.①②⑤④①③　　 C.①②④⑤③　　　　 D.④②⑤

(3)图中NaOH溶液的质量分数a%、b%、c%，由大到小的顺序为_________。

(4)氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。已知常温下，浓度均为0.1 mol/L的四种钠盐溶液pH如下表，下列说法不正确的是_______(填序号)。

A.向氯水中加入NaHCO3，可以增大氯水中次氯酸的浓度

B.四种溶液中，水的电离程度最大的是NaClO

C.常温下，相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO，pH最大的是HClO

D.四种盐的阴离子结合H+能力最强的是HCO3-

(5)若利用电解氯化钠溶液所得的气体制36.5%的浓盐酸100t，最少需要消耗食盐_________t。

(6)氯碱工业产品Cl2可用于冶炼钛铁矿得到金属钛，流程如图。写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：____________________。　　　　　

(7)氮气和氩气是两种化学性质相对稳定的气体。镁还原TiCl4的反应中为防止Mg和Ti被氧化选择稀有气体氩气。试用化学反应方程式解释不选用氮气的原因：__________________。

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下列关于工业制备方法与化学方程式均正确的是（　　）

A.工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气：2NaCl 2Na + Cl2↑

B.工业上用乙醇在浓硫酸的作用下制取乙烯： CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O

C.工业上用氢气还原四氯化硅制得高纯度的硅：SiCl4+2H2Si+4HCl

D.工业以硫黄为原料生产硫酸，沸腾炉中的主要反应： 2S+3O22SO3

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工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。

(1) 右图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是     ； NaOH溶液的出口为______ (填字母）；精制饱和食盐水的进口为_____ (填字母）；干燥塔中使用的液体干燥剂是____（每空2分）。

(2) 原料粗盐中常含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-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，还要加人的试剂分别为①Na₂CO₃、②HCl(盐酸）、③BaCl₂,这3种试剂添加的合理顺序是     （2分)(填序号)。

(3) 多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产,其副产物SiCl₄的综合利用受到广泛关注SiCl₄可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为  ________(2分)。也可转化为而循环使用。一定条件下，在20⁰C恒容密闭容器中发生反应_: ，达平衡后，H2与SiHCL₃物质的量浓度分别为0. 140mol/L和0. 020mol/L，若H₂全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的物质的量为_______ (2分)mol。

(4)已知1 g阴极产生的气体在阳极产生的气体中完全燃烧时放出92. 3 kj的热量，则该反应的热化学方程式为:  ________________(2分)。

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工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。

(1)上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是______；NaOH溶液的出口为________(填字母)；精制饱和食盐水的进口为________(填字母)；干燥塔中应使用的液体是________。

(2)多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用受到广泛关注。

①SiCl₄可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为______________________________________________________。

②SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用，一定条件下，在20 L恒容密闭容器中的反应：

3SiCl₄(g)＋2H₂(g)＋Si(s)4SiHCl₃(g)

达平衡后，H₂和SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H₂全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为______kg。

(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0 kg，则生成氢气________m³(标准状况)。

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