【題目】氯堿工業(yè)是以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)的基本化學工業(yè)。下圖是某氯堿工業(yè)生產(chǎn)原理示意圖:

(1)A裝置所用食鹽水由粗鹽水精制而成。精制時,為除去食鹽水中的Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為______________________。

(2)寫出裝置A在通電條件下反應的化學方程式______________

(3)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè),按上圖將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上,且相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中的電極未標出,所用的離子膜都只允許陽離子通過。

①圖中Y是___(填化學式);X與稀NaOH溶液反應的離子方程式是:______________。

②分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)a%與b%的大小___________。

③若用B裝置作為A裝置的輔助電源,每當消耗標準狀況下氧氣的體積為11.2 L時,則B裝置可向A裝置提供的電量約為______________(一個e-的電量為1.60×10-19C;計算結(jié)果精確到0.01)。

【答案】NaOH溶液 Na2CO3溶液 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2 H2 2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O b%>a% 1.93×105C

【解析】

(1)除去雜質(zhì)不能引入新的雜質(zhì),即除去Mg2+NaOH,除去Ca2+用Na2CO3;答案:NaOH溶液Na2CO3溶液。

(2)根據(jù)生產(chǎn)流程示意圖,裝置A是電解池裝置,電解飽和食鹽水,因此化學反應方程式為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;答案:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。

(3)①裝置A右端產(chǎn)生NaOH溶液,說明左端電極是陰極,發(fā)生2H2O+2e=H2↑+2OH,因此Y是氫氣,裝置A的左端是陽極,發(fā)生2Cl-2e=Cl2↑,X為Cl2,和NaOH溶液的反應式Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O。

裝置B中通氧氣的一極為正極,環(huán)境是NaOH,因此正極反應式為O2+2H2O+4e=4OH,產(chǎn)生NaOH,因此b%>a%。答案:b%>a%。

兩者裝置通過的電量相等,即轉(zhuǎn)移的電量是:11.2×4×6.02×1023×1.6×10-19/22.4C=1.93×105C。答案:1.93×105C。

練習冊系列答案
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A.CaO與水反應過程中,有共價鍵的斷裂和形成

B.H2O的熱穩(wěn)定性比H2S強,是由于H2O的分子間作用力較大

C.KCl、HCl、KOH的水溶液都能導電,所以它們都屬于離子化合物

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A. 在該條件下,反應前后的壓強之比為6∶5.3

B. 若把“恒溫恒壓下”改為“恒壓絕熱條件下”反應,平衡后n(SO3)>1.4mol

C. 若反應開始時容器容積為2L,則v(SO3)=0.35mol·L-1·min-1

D. 若把“恒溫恒壓下”改為“恒溫恒容下”反應,達平衡時放出熱量小于Q kJ

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3 min9 min內(nèi),v(H2)=_____mol·L1·min1。平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為________。平衡時混合氣體中CO2(g)的體積分數(shù)是________。一定溫度下,第9分鐘時v(CH3OH) _______3分鐘時v(CH3OH)(大于、小于等于”)。

(2)如圖,將鋅片、C棒通過導線相連,置于稀硫酸中。

該裝置工作時,溶液中的SO42-____(“C”“Zn”)移動;電子沿導線流入_______(“C”“Zn”)。寫出正極的電極反應式____。若正極產(chǎn)生11.2L氣體(標況下),則電路中應該有___mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移。

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C.灼燒可以區(qū)分羊毛和滌綸

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A. 升高溫度能使增大

B. 反應達到平衡狀態(tài)時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為75%

C. 3 min時,用CO2的濃度表示的正反應速率等于用CH3OH的濃度表示的逆反應速率

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