2017-2018学年高中化学主题2海水资源、工业制碱课题2氯碱生产作业鲁科版选修2

1、氯碱生产（建议用时：45 分钟）学业达标1.关于电解 NaCI 的水溶液，下列叙述正确的是（）A. 电解时阳极得到 CI2，阴极得到钠B. 在阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈棕色C. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞，溶液呈无色D. 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性【解析】电解时阴极：2H+ 2e-=Hf（H+由 HO 提供后剩余 OHI显碱性），阳极：2CI-2e=CI2f（Cl2有一部分溶于水，呈强氧化性，滴入KI 后生成丨2）。【答案】B2 下列关于离子交换膜电解槽的叙述，错误的是（）A. 精制的饱和食盐水进入阳极室B. 纯水（加少量 NaOH 进入阴极

2、室C. 阴极产物为 NaOH 和氢气D. 电解槽的阳极用金属铁网制成【解析】离子交换膜电解槽阳极产物为CI2，阴极为 NaOH 和 H。阳极发生氧化反应：2CI 2e=Cl2T，若是铁做阳极，则 Fe 原子失去电子，阳极不会得到CI2;阴极发生还原反应：2H+ 2e=Hf,需补充 H2O, Na*自阳极室进入阴极室后，与 OH 形成 NaOH【答案】D3 .目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是（）A. 硬水的软化B. 电解饱和食盐水制造 NaOHC. 电渗析淡化海水D. 海水中提取金属 Mg【解析】 海水中提取金属 Mg 的基本过程为：海水匹聲氢氧化镁氯化镁溶液一 氯化镁晶体一哪无水氯

3、化镁一切t金属镁。【答案】D4.下列说法错误的是（）A. 电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸B.电解饱和食盐水在阴极区有 NaOH 生成-2 -C. 用离子交换膜法制烧碱不会对环境造成污染D. 氯碱工业产品可用于造纸、金属冶炼等行业-3 -【解析】 氯碱工业会产生三废（废气、废水、废渣），故必对环境造成污染。【答案】 C5.氯碱工业的电解槽使用的交换膜是（）A.阴离子交换膜B.阳离子交换膜C.滤纸D.塑料薄膜【解析】 氯碱工业的电解槽中，使用阳离子交换膜，防止CI2和 Ha 混合。【答案】 B6 .在氯碱工业中，原料盐中的杂质离子危害很高，能破坏离子膜，以下对C 孑+、M、FeJ SO除去顺序不

4、合理的是（）【导学号：28920023】A. BaCb、 NaOH NaCOB. BaCb、NaCO、NaOHC. NaOHBaCb、NazCOD.Na?CQ、BaCb、 NaOH【解析】 除杂原则是每一种试剂必须过量，不能引入杂质离子，或者引入的杂质离子利用后加试剂能除去。而 D 选项加入 BaCl2后，再加 NaOH 时不能将过多的钡离子除去，从而 引入新的杂质。【答案】 D7 .用惰性电极电解未精制的食盐水，食盐水装在U 形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是（）A.碳酸镁B.硫酸钡C.氢氧化镁D.碳酸钡【解析】 未精制的食盐水中含 Ca2S MC2+,

5、电解时产生的 NaOH 与 Mc2+反应生成 Mg（OHR沉淀。【答案】 C8.取一张用饱和的 NaCI 溶液浸湿的 pH试纸，两根铅笔芯做电 极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是（ ）A. b 电极是阴极B. a 电极与电源的正极相连C. 电解过程中，水是氧化剂豐流电鯨-c b-4 -D. b 电极附近溶液的 pH 变小【解析】 a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆， 内圈为白色， 外圈呈浅红色， 说明 a极产生了 CI2,所以 a 极与电源的正极相连， 即 a 为阳极，电极反应式为 2C一 2e=Cbf.-5

6、-b 为阴极，2H+ 2e_=Hf，电解促进水的电离，所以b 极附近的 pH 增大。【答案】D9.NaCI 是一种化工原料，可以制备一系列物质（见下图）。下列说法正确的是（）A. 25C,NaHCO 在水中的溶解度比 NQCO 的大B. 石灰乳与 CI2的反应中，CI2既是氧化剂，又是还原剂C. 常温下干燥的 CI2能用钢瓶贮运，所以 CI2不与铁反应D. 图中所示转化反应都是氧化还原反应【解析】 A 项 NstCG 比 NaHCO 勺溶解度大；C 项不是二者不反应，而是类似钝化作用,反应产物的覆盖和隔离作用阻碍了反应的进一步进行;D 项制取 NCQ NaHCO 的过程不涉及-6 -氧化还原反

7、应。【答案】 B10.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱 和氯化钠溶液， 通电时， 为使 CI2被完全吸收， 制得有较强杀菌能力的消毒 液，设计了如图所示的装置，贝U对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正 确的是（）A. a 为正极， b 为负极；NaCIO和 NaCIB. a 为负极， b 为正极：NaCIO和 NaCIC. a 为阳极， b 为阴极；HCIO 和 NaCID. a 为阴极， b 为阳极；HCIO 和 NaCI【解析】电解饱和食盐水生成 Cl2、H2 和 NaOH 同时在电解池内制得消毒液，则该消毒液的有效成分是 CI2和NaOH反应生11某兴趣小组设

8、计如下图所示微型实验装置。实验时，先断开K2,闭合两极均有气 泡 产 生 ； 一 段 时 间 后 ， 断 开 闭 合 发 现 电 流 表 A 指 针 偏 转 。 下 列 有 关 描 述 正 确 的 是-7 -A.断开 K2,闭合 Ki时，总反应的离子方程式为:2+ 2CIMUl2f + HdCl2+ 2e =2Cl【解析】 断开 K2,闭合 K1时，构成电解池，反应的离子方程式为2f0+ 2CI电解=赴匸+ Cl2f+ 20H，石墨电极为阳极，发生反应：2C 2e=CM ;铜电极为阴极，发生反应:2H+ 2e=Hf，所以铜电极附近溶液变红。断开K,闭合 K2时，构成原电池，其中石墨电极为正极。

9、【答案】 D能力提升12.为除去粗盐中的 CsT、Mg*、Fe3：SCI以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):(1)判断 BaCl2已过量的方法是(2)第步中，相关的离子方程式是(3)若先用盐酸调 pH 再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是为检测精盐纯度，需配制250 mL 0.2 molL1NaCI(精盐)溶液,B.断开 K2,闭合Ki时,石墨电极附近溶液变红C.断开 K,闭合铜电极上的电极反应式为:D.断开 Ki,闭合K2时,石墨电极做正极称取粗盐TBaCi2NaoCo过滤适量J蒸发、结晶、烘干，精盐 如右图是该同学转移溶液的示意图，图中的

10、错误是石曇-8 -【解析】 加入 BaCb、NaOH NstCG 等沉淀剂后，产生 BaSO、Mg(OH、BaC CaCO 沉 淀，还有过量Na2CO和NaOH需加入盐酸使它们转变成 NaCI。 但如果先加盐酸再过滤， Mg(OH 、 BaCQ CaCO都可能溶解，造成产品纯度不高。【答案】(1)取第步后的上层清液12 滴于点滴板上，再滴入 12 滴 BaCl2溶液,若溶液未变浑浊则表明BaCl2已过量(2)Ca2+CO=CaC3X;Ba+cO =BaC(3M(3) 先加盐酸会有少量 CaCG、BaCO 等溶解，从而影响制得精盐的纯度(4) 未用玻璃棒引流；未采用 250 mL 容量瓶13.电

11、解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装 有电解液a;X、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:(1)若 X、Y 都是惰性电极，a 是饱和 NaCI 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 _如果用电解方法精炼粗铜，电解液 a 选用 CuSO 溶液，则X电极的材料是 _，电极反应式为 _Y电极的材料是 _，电极反应式为 _。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)【解析】 用惰性电极电解饱和食盐水时， 阳极反应：2C

12、2e=Cl2T;阴极反应： 2H+2e=HT。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以X 为阴极，Y 为阳极。X 极在反应过程中消耗了 H2O 电离出的 H+，溶液呈碱性，加入酚酞试液变成红色；Y 极产生 Cl2,能使湿润的淀粉 KI 试纸变成蓝色。(2)电解精炼Cu 时，用含杂质的 Cu 为阳极，纯 Cu 为阴极。反应过程中阳极上的Cu 以及比 Cu 活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比Cu 差的金属形成阳极泥；在阴极只有 Cu2+能得电子成为单质，其他较活泼金属对应的离子不能得电子。根据装置图，X 为阴极，Y 为阳极。所以，X 电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu2+ 2e=Cu

13、 Y 电极的材料是粗铜，电极反应式为 Cu 2e=Ci5+o-9 -【答案】 2H+ 2e=HT放出气体，溶液变红 2Cl 2e=Cl2? 把湿润2 亠一的淀粉碘化钾试纸放在Y 电极附近，试纸变蓝色(2)纯铜 Cu + 2e =Cu粗铜 Cu2e_=Cu+14.海水是取之不尽的化工原料资源库，从海水中可提取各种化工原料。下列是工业上对海水的几项综合利用的示意图：【导学号：28920024】诲结曲粗雄勢恤牆虺塑烧昨 水iSi滤液业%(叫罟船卅灿-60试回答下列问题：(1) 粗盐中含有 Ca2+、Mg+、SC4等杂质，精制时所用试剂为：A.盐酸；B.BaC溶液；C.NaOH溶液；D.NazCO 溶

14、液。加入试剂的顺序是 _。(2) 电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的反应为 _ 。与电源负极相连的电极附近溶液 pH_ (填变大”、不变”或变小”)。若 1 mol 电子的电量为 96 500 C ,则用电流强度为 100 A 的稳恒电流持续电解 3 分 13 秒，则在两极上共可收集到气体_ mL(STP)。若保证电解后饱和食盐水的浓度不变，则可采取的方法是(3)_由 MgC2 6H2O 晶体脱水制无水 MgCb 时，MgCb 6H2O 晶体在_气氛中加热脱水,该气体的作用是_(4)_ 电解无水 MgCb 所得的镁蒸气可以在下列_ 气体中冷却。A. HB. N2C. COD. Q【解析】该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2+、Mg+、SO时，不能带入杂质离子。所以，解此题的关键是把握好加入离子的顺序：Ba2+必须在 CO之前加入；CO、OH 必须在之前加入，所以 B C 不分先后，而 D A 本身既分前后，又必须放在B、C 之后才能满足条件。(2) 电解饱和食盐水时，与正极相连的阳极发生的反应是：2Cl 2e=Cbf，与负极相连的阴极发生的反应是： 2H+ 2e=Hf。不断消耗，使得溶液中 qOH_)增