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1、电解饱和食盐水 高考频度:难易程度: 氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等化工产品。 如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。 回答下列问题: (1)写出电解饱和食盐水的离子方程式:。 (2)离子交换膜的作用为。 (3)精制饱和食盐水从图中 (填“a”、“ b”、“ c”或“ d”,下同) 位置补充,氢氧 化钠溶液从图中位置流出。 (4)KClO3可以和草酸 (H2C2O4) 、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和 KHSO 4 等物质。写出该反应的化学方程式:。 【参考答案】(1)2H2O +2Cl - Cl2
2、+2OH -+H 2 (2)能得到纯度较高的氢氧化钠溶液,避免Cl2与 H2反应 ( 其他答案合理即可) (3)a d (4)2KClO3 + 2H2SO4+H2C2O42ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O 1装置及现象 现象电极反应式 阴极放出无色气体2H 2e=H 2 阳极放出黄绿色气体2Cl 2e=Cl 2 2电解总反应式 化学方程式:2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2, 离子方程式:2Cl 2H2O2OH H 2 Cl2。 1如图是模拟工业电解饱和食盐水的装置图,下列叙述不正确的是 A a 为电源的负极 B Fe电极的电极反应是4OH - -4e - 2H2O+O2
3、C通电一段时间后,铁电极附近溶液先变红 D电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 2如图为电解饱和食盐水的简单装置,下列有关说法正确的是 A电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色 B蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应 C铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 D蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触 3氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相组合,相关物料的传输与转化关系 如图所示 ( 电极未标出 )。下列说法正确的是 A电解池的阴极反应式为2H2O+2e - H2+2OH - B通入空气的电极为负极 C电解池中产生2 mol
4、Cl2时,理论上燃料电池中消耗0.5 mol O2 Da、b、c的大小关系为ab=c 4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 ) 在 电 解 过 程 中 , 与 电 源 正 极 相 连 的 电 极 上 所 发 生 反 应 的 电 极 反 应 式 为 _,与电源负极相连的电极附近,溶液pH_(选填“不 变”、“升高”或“下降”) 。 (2)工业食盐中含Ca 2、Mg2等杂质,精制过程中除去这些杂质时发生反应的离子方 程式为_、 _ 。 ( 3)如果粗盐中含量过高,必须添加钡试剂除去,该钡试剂可以是 _( 填写字母序号,下同)。 ABa(OH)2
5、BBa(NO3)2CBaCl2 (4)为有效除去Ca 2、Mg2、 ,加入试剂的合理顺序为_。 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 (5) 脱盐工序中利用NaOH 和 NaCl在溶解度上的差异, 通过 _、 冷却、 _( 填 写操作名称 ) 除去 NaCl。 (6)用隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与 NaOH 反应; 采用无隔膜法电解冷的食盐水时,Cl2与 NaOH充分接触, 得到的产物仅是NaClO和 H2, 则与该反应相应的化学方程式为 _ 。 1
6、【答案】 B 2 【答案】 D 【解析】 碳棒在蛋壳内, 溶液中的Cl 在该极失电子被还原, 溶液的碱性不变,故 A项错误; 蛋壳表面缠绕的铁丝作阴极,H 在该极发生还原反应得到氢气, B项错误;铁丝表面生成的 气体是氢气,不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,C项错误;蛋壳在该实验中的作用是阻止 气体通过, D项正确。 3【答案】 A 【解析】 题给电解池的阴极反应式为2H2O+2e - H2+2OH -, 阳极反应式为 2Cl -2e- Cl2, A项正确。题给燃料电池为氢氧燃料电池,通入空气的电极为正极,B项错误。由整个电路 中得失电子守恒可知,电解池中产生2 mol Cl 2,理论上转移4
7、mol e -,则燃料电池中消耗 1 mol O 2,C 项错误。题给燃料电池的负极反应式为H2-2e -+2OH- 2H2O ,正极反应式为 O2+4e -+2H 2O4OH -,所以 a、b、c的大小关系为cab, D项错误。 4 【答案】( 1)2Cl 2e=Cl 2 升高 (2)Ca 2 =CaCO3Mg 22OH=Mg(OH) 2 (3)AC (4)BC (5)蒸发过滤 (6)NaCl H2ONaClOH2 ( 或 2NaCl2H2OH2 Cl2 2NaOH ;Cl22NaOH=NaCl NaClO H2O) (3)除去,应选择Ba 2,如果加入 Ba(NO3)2,溶液中会引进新的杂质,加入Ba(OH)2、 BaCl2不会增加新的杂质,选A、C。 (4)除去杂质时加入Ba 2和 OH,无先后之分,但 Na2CO3一定要在最后加入,因为还 要除去多余的Ba 2,过滤沉淀后即认为 NaCl 被提纯,选B、C。 (5)脱盐实际上是分离NaOH 和 NaCl,由于 NaCl 溶解度小,因而NaCl 首先析出,其操作 过程是蒸发、冷却、结晶,经过滤得NaCl 晶体,滤液进一步精制得NaOH 。 (6)将 2NaCl2H2O2NaOH H2 Cl2和 Cl2 2NaOH=NaCl NaClO H2O合并, 即可得出答案。
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