氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一,它的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛。請回答下列問題:
(1)氯堿工業(yè)是利用電解食鹽水生產(chǎn)????????? ??? 為基礎(chǔ)的工業(yè)體系。
(2)電解前,為除去食鹽水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等雜質(zhì)離子,加入下列試劑的順序合理的是??? (填下列各項中序號)。
a、碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鋇??? b、碳酸鈉、氯化鋇、氫氧化鈉
c、氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇??? d、氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉
(3)“鹽泥”是電解食鹽水過程中形成的工業(yè)“廢料”。某工廠的鹽泥組成如下:
成分 | NaCl | Mg(OH)2 | CaCO3 | BaSO4 | 其他不溶物 |
質(zhì)量分數(shù)(%) | 15~20 | 15~20 | 5~10 | 30~40 | 10~15 |
利用鹽泥生產(chǎn)MgSO4·7H2O晶體的工藝流程如下圖所示。
回答下列問題:
①酸洗過程中加入的酸為??? ,加入的酸應(yīng)適當(dāng)過量,控制pH為5左右,反應(yīng)溫度在50℃左右。持續(xù)攪拌使之充分反應(yīng),以使Mg(OH)2充分溶解并轉(zhuǎn)化為MgSO4,在此過程中同時生成CaSO4。其中碳酸鈣可以轉(zhuǎn)化為硫酸鈣的原因是 ?????????????????? 。
②過濾所得濾渣的主要成分為 ?????????????????? ? 。
③根據(jù)圖分析,蒸發(fā)結(jié)晶過濾所得晶體A主要成分為 ?????????? ?? 。
④真空干燥MgSO4·7H2O晶體的原因是??????????????? ??? 。
(12分)
(1)(2分)燒堿、氯氣(氫氣)
(2)(2分)d
(3)(8分)①(。┝蛩幔1分);硫酸能與碳酸鈣反應(yīng),攪拌過程中產(chǎn)生的CO2不斷逸出,碳酸鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣(1分)
②BaSO4、CaSO4等不溶于酸的物質(zhì)(2分,答出BaSO4即可) ③NaCl(2分)
④防止失去結(jié)晶水(2分)
【解析】
試題分析:(1)電解食鹽水生成NaOH、H2、Cl2,所以氯堿工業(yè)是利用電解食鹽水生產(chǎn)燒堿、氯氣(氫氣)為基礎(chǔ)的工業(yè)體系。
(2)Na2CO3的作用除了除去Ca2+外,還有除去過量的BaCl2的作用,所以Na2CO3的順序在BaCl2的后面,只有d項符合。
(3)①因為最終產(chǎn)品為MgSO4·7H2O,為避免生成雜質(zhì),應(yīng)加入稀硫酸;加入硫酸后,H2SO4和CaCO3發(fā)生反應(yīng):H2SO4+CaCO3=CaSO4+CO2↑+H2O,攪拌過程中產(chǎn)生的CO2不斷逸出,碳酸鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣。
②鹽泥含有BaSO4,加入H2SO4后CaCO3轉(zhuǎn)化為CaSO4,所以過濾所得濾渣的主要成分為BaSO4、CaSO4等不溶于酸的物質(zhì)。
③蒸發(fā)結(jié)晶時溫度較高,MgSO4溶解度大,所以析出NaCl,過濾所得濾渣的主要成分為NaCl。
④在空氣中干燥即烘干MgSO4·7H2O,MgSO4·7H2O容易失去結(jié)晶水,所以真空干燥MgSO4·7H2O晶體的原因是防止失去結(jié)晶水。
考點:本題考查氯堿工業(yè)、物質(zhì)的提純、化學(xué)工藝流程的分析。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年河南周口重點高中四校高二下學(xué)期第一次聯(lián)考化學(xué)卷(帶解析) 題型:填空題
(16分)氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一,它的產(chǎn)品除應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)本身外,還廣泛應(yīng)用于輕工業(yè)、紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)以及公用事業(yè)。
⑴以前采用無隔膜電解冷的食鹽水時,Cl2會與NaOH接觸,產(chǎn)物中肯定有NaClO,從而影響產(chǎn)品的純度。能包含這一過程的總反應(yīng)方程式為
⑵現(xiàn)代氯堿工業(yè)多采用隔膜法進行電解,即用隔膜將電解槽分隔成陽極區(qū)和陰極區(qū),則從陰極區(qū)排出的是 ,電解時用鹽酸控制陽極區(qū)的PH在2~3,用化學(xué)平衡移動原理解釋鹽酸的作用:
(3)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè),一種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。在這種工藝設(shè)計中,相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,其中的電極未標(biāo)出,所用的離子膜都只允許陽離子通過。
①分析比較圖中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)大。篴% (填“>”、“<”或“=”) b%, 理由是
②這樣設(shè)計的主要節(jié)(電))能之處在于 (至少寫一處)
⑷科研人員為減少火力發(fā)電廠對環(huán)境的污染,曾經(jīng)考慮讓火力發(fā)電廠和氯堿廠進行就近聯(lián)合。請你判斷該方案是否可行? (填可行或不可行),理由是
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年河北省高三3月摸底考試理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一,離子膜電解法為目前普遍使用的生產(chǎn)方法,其生產(chǎn)流程如下圖所示:
(1)該流程中可以循環(huán)的物質(zhì)是??????????? 。
(2)電解法制堿的主要原料是飽和食鹽水,由于粗鹽水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等無機雜質(zhì),所以在進入電解槽前需要進行兩次精制,寫出一次精制中發(fā)生的離子方程式???? ,若食鹽水不經(jīng)過二次精制就直接進入離子膜電解槽會產(chǎn)生什么后果??? 。
(3)右圖是工業(yè)上電解飽和食鹽水的離子交換膜電解槽示意圖(陽極用金屬鈦網(wǎng)制成,陰極由碳鋼網(wǎng)制成)。則B處產(chǎn)生的氣體是? ????? ? ,E電極的名稱是???? 。電解總反應(yīng)的離子方程式為???????? 。
(4)從陽極槽出來的淡鹽水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亞硫酸鈉溶液將其徹底除去,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為??????????? 。
(5)已知在電解槽中,每小時通過1安培的直流電可以產(chǎn)生1.492g的燒堿,某工廠用300個電解槽串聯(lián)生產(chǎn)8小時,制得32%的燒堿溶液(密度為1.342噸/m3)113m3,電解槽的電流強度1.45 ×104A,該電解槽的電解效率為??????????? 。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年山西省四校高三第四次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一,離子膜電解法為目前普遍使用的生產(chǎn)方法,其生產(chǎn)流程如圖所示:
(1)該流程中可以循環(huán)的物質(zhì)是??????????? 。
(2)電解法制堿的主要原料是飽和食鹽水,由 于粗鹽水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等無機雜質(zhì),所以在進入電解槽前需要進行兩次精制,寫出一次精制中發(fā)生的離子方程式???? ,若食鹽水不經(jīng)過二次精制就直接進入離子膜電解槽會產(chǎn)生什么后果??? 。
(3)如圖是工業(yè)上電解飽和食鹽水的離子交換膜電解槽示意圖(陽極用金屬鈦網(wǎng)制成,陰極由碳鋼網(wǎng)制成)。則B處產(chǎn)生的氣體是???? , E電極的名稱是???? 。電解總反應(yīng)的離子方程式為???????? 。
(4)從陽極槽出來的淡鹽水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亞硫酸鈉溶液將其徹底除去,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為??????????? 。
(5)已知在電解槽中,每小時通過1安培的直流電可以產(chǎn)生1.492g的燒堿,某工廠用300個電解槽串聯(lián)生產(chǎn)8小時,制得32%的燒堿溶液(密度為1.342噸/m3)113m3,電解槽的電流強度1.45 ×104A,該電解槽的電解效率為??????????? 。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆河南周口重點高中四校高二下學(xué)期第一次聯(lián)考化學(xué)卷(解析版) 題型:填空題
(16分)氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一,它的產(chǎn)品除應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)本身外,還廣泛應(yīng)用于輕工業(yè)、紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)以及公用事業(yè)。
⑴以前采用無隔膜電解冷的食鹽水時,Cl2會與NaOH接觸,產(chǎn)物中肯定有NaClO,從而影響產(chǎn)品的純度。能包含這一過程的總反應(yīng)方程式為
⑵現(xiàn)代氯堿工業(yè)多采用隔膜法進行電解,即用隔膜將電解槽分隔成陽極區(qū)和陰極區(qū),則從陰極區(qū)排出的是 ,電解時用鹽酸控制陽極區(qū)的PH在2~3,用化學(xué)平衡移動原理解釋鹽酸的作用:
(3) 氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè),一種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。在這種工藝設(shè)計中,相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,其中的電極未標(biāo)出,所用的離子膜都只允許陽離子通過。
①分析比較圖中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)大小:a% (填“>”、“<”或“=”) b%, 理由是
②這樣設(shè)計的主要節(jié)(電))能之處在于 (至少寫一處)
⑷ 科研人員為減少火力發(fā)電廠對環(huán)境的污染,曾經(jīng)考慮讓火力發(fā)電廠和氯堿廠進行就近聯(lián)合。請你判斷該方案是否可行? (填可行或不可行),理由是
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