高中化学 2.2.1 海水中盐的开发和利用课时训练（含解析）新人教版选修2.doc

海水中盐的开发和利用1.海水制盐的主要方法是()a.分馏法b.蒸发法c.电渗析法d.电解法解析:海水制盐的方法主要是蒸发法。答案:b2.nacl是从海水中提取出来的一种重要物质,除了作为调味品以外,它还是一种重要的化工原料。下列产品或物质能以nacl为主要原料制取的是()金属钠氯气烧碱盐酸纯碱a.b.c.d.解析:电解熔融的氯化钠可制得金属钠和氯气;氯碱工业(电解饱和食盐水)可制得氯气、氢气和烧碱,进而可由氢气和氯气反应制得hcl,hcl溶于水即得盐酸;侯氏制碱法利用nacl制取纯碱。答案:d3.关于电解nacl水溶液,下列叙述正确的是()a.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠b.若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,溶液呈无色d.电解一段时间后,将全部电解液移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性解析:电解nacl水溶液时,阳极反应为2cl-2e-cl2,阴极反应为2h+2e-h2,总反应方程式是2nacl+2h2o2naoh+h2+cl2;在阴极生成氢气和氢氧化钠,得不到金属钠,a错;若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液应呈红色,c错;电解时生成了碱性的氢氧化钠,电解液应呈碱性,d错;阳极附近生成氯气,滴入ki溶液,氯气氧化ki生成单质碘,单质碘溶于水,溶液呈棕色,b正确。答案:b4.海洋是一个巨大的化学资源宝库,下列有关海水综合利用的说法正确的是()a.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质b.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化c.从海水中可以得到nacl,电解熔融nacl可制备cl2d.利用潮汐发电是将化学能转化为电能解析:a项海水中钾元素以k+形式存在,生成钾单质必然发生化学变化;b项海水蒸发制海盐是物理变化;c项2nacl(熔融)2na+cl2;d项,利用潮汐发电是将动能转化为电能。答案:c5.下列有关工业生产的叙述正确的是()a.合成氨生产过程中将nh3液化分离,可加快正反应速率,提高n2、h2的转化率b.硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用so3转化为h2so4时放出的热量c.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的cl2进入阳极室d.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小解析:在合成氨工业中,使氨冷却液化,降低nh3浓度,平衡向正反应方向移动可提高n2、h2的转化率,但其反应速率减小,a项不正确;在硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了控制反应温度使催化剂保持最佳活性,b项不正确;电解饱和食盐水时阳极室产生cl2,阴极室产生h2,显然c项不正确;由于粗铜中含有fe、zn等活泼金属,它们比cu易失电子,而在它们失电子的同时,阴极仍有cu析出,故d选项是正确的。答案:d6.电解饱和食盐水,当阴极附近有0.8 mol氢氧化钠生成时,导线中通过的电子的物质的量是()a.0.16 molb.0.2 molc.0.4 mold.0.8 mol解析:由2nacl+2h2o2naoh+h2+cl2知每生成2 mol naoh转移2 mol e-,故有0.8 mol naoh生成,导线中就有0.8 mol e-通过。答案:d7.下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是()解析:在直流电源和电解池的闭合电路中,电子从电源负极流向电解池的阴极。电解饱和食盐水,在阳极上生成cl2,可用碘化钾淀粉溶液作试剂检验cl2;在阴极上生成h2,可用向下排空气法收集,采用点燃的操作方法检验h2;在阴极区生成naoh溶液,可用酚酞溶液作试剂检验naoh。答案:d8.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答:(1)工业冶炼铝的化学方程式是。(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是。(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如下图所示。该电解槽的阳极反应式是。通电开始后,阴极附近溶液ph会增大,请简述原因。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口(填“a”或“b”)导出。解析:(3)中根据电解原理,阳极应是oh-失电子,所以电极反应式为4oh-4e-2h2o+o2,而阴极为h+放电,促进水的电离,使oh-浓度增大,所以ph增大。根据阳离子交换膜的特点,k+可从阳极区进入阴极区和oh-组成koh,从而可在阴极区得到纯的koh,故液体应从b口导出。答案:(1)2al2o3(熔融)4al+3o2(2)2al+2oh-+2h2o2al+3h2(3)4oh-4e-2h2o+o2h+放电,促进水的电离,oh-浓度增大b9.用u形管、石墨电极、低碳钢电极、铅蓄电池和导线等组装电解槽,电解饱和食盐水(电解是成功的)。回答下列问题:(1)石墨电极上的气态产物是,低碳钢电极上的气态产物是。(2)naoh生成于(填“阳极区”或“阴极区”)。请对你的判断作出简要的解释。(3)如果将铅蓄电池的正、负极对调后再连接,电解的化学方程式是。解析:在电解池中,石墨是惰性电极,它用作电解池的阳极,接电源的正极;低碳钢是活性电极,它用作电解池的阴极,接电源的负极。电解装置如下图所示。饱和nacl溶液中有na+和h+两种阳离子,h+放电能力较强;有oh-和cl-两种阴离子,cl-放电能力较强。电极反应式如下:石墨电极(阳极):4cl-4e-2cl2低碳钢电极(阴极):4h2o+4e-2h2+4oh-或2h+2e-h2在电解的过程中,阴极区生成oh-,溶液里的na+受电场力的作用移向阴极区,在阴极区生成了naoh。将铅蓄电池的正、负极对调后再连接,石墨电极(惰性电极)变成了阴极,低碳钢电极(活性电极)变成了阳极,电极反应式如下:石墨电极(阴极):4h2o+4e-2h2+4oh-低碳钢电极(阳极):2fe-4e-2fe2+电解总化学反应方程式:fe+2h2ofe(oh)2+h2。答案:(1)cl2(或氯气)h2(或氢气)(2)阴极区oh-在阴极区生成,溶液里的na+移向阴极区,oh-与na+在阴极形成了naoh(3)fe+2h2ofe(oh)2+h210.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)工业食盐含ca2+、mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为。(3)如果粗盐中s含量较高,必须添加钡试剂除去s,该钡试剂可以是(选填“a”“b”或“c”)。a.ba(oh)2b.ba(no3)2c.bacl2(4)为有效除去ca2+、mg2+、s,加入试剂的合理顺序为(选填“a”“b”或“c”)。a.先加naoh,后加na2co3,再加钡试剂b.先加naoh,后加钡试剂,再加na2co3c.先加钡试剂,后加naoh,再加na2co3(5)脱盐工序中利用naoh和nacl溶解度上的差异,通过、冷却结晶、除去nacl。(填写操作名称)(6)在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;采用无隔膜电解冷的食盐水时,cl2与naoh充分接触,产物仅是naclo和h2,相应的化学方程式为。解析:(1)电解食盐水时,与电源正极相连的电极发生的电极反应式是2cl-2e-cl2,与电源负极相连的电极发生的电极反应式是2h+2e-h2,消耗h+,即产生oh-,所以溶液的ph升高。(2)精制过程中,加入na2co3除去ca2+(ca2+ccaco3);加入naoh除去mg2+mg2+2oh-mg(oh)2,由于mg(oh)2的溶解度小于mgco3的溶解度,所以mg2+与oh-、c混合时,主要生成mg(oh)2沉淀。(3)除去s应选择ba2+,如加入ba(no3)2,溶液中会引入杂质n,而加入bacl2或ba(oh)2均不会增加新的杂质。(4)除杂质时加入ba2+和oh-无先后之分,但na2co3一定在bacl2之后加入,因为c还能除去多余的ba2+。(5)脱盐工序的目的是分离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,经过滤得到nacl晶体。(6)如无隔膜会发